一、 晶闸管的保护
由于晶闸管过载能力较差，短时间的过电压或过电流就可能导致其损坏。虽然选择晶闸管时要合理地选择元件参数并留有安全裕量，但仍需针对晶闸管的工作条件采取适当的保护措施，确保晶闸管装置正常运行。
1、 过电压保护
过电压产生的原因主要是操作过电压、浪涌过电压。按过电压保护的部位来分，有交流侧保护、直流侧保护和元件保护等几部分，如图1所示。
图1 晶闸管装置可采用的过电压保护措施
1－避雷器；2－接地电容；3－交流侧阻容保护；4－整流式阻容保护；5－硒堆保护；
6－交流侧压敏电阻保护；7－直流侧阻容保护；8－直流侧压敏电阻保护
① 交流侧操作过电压保护：如图1中的环节3-阻容吸收保护。其中阻容吸收电路的接线方式如图2 所示。
(a)单相电路 (b)三相电路 (c)三相整流式阻容电路
图2 交流侧阻容保护的几种接法
②交流侧浪涌过电压保护：如图1中的环节5-硒堆（可多次使用）、6-压敏电阻（一次性使用）。
硒堆由成组串联的硒整流片构成。硒片击穿时，表面会烧出灼点，但浪涌电压过去之后，整个硒片自动恢复正常保护功能。硒堆体积大，长期放置不用会失效。
压敏电阻正常工作时，漏电流仅是微安级；当浪涌电压来到时，反应快，可通过数千安培的放电电流。因此，抑制过电压的能力强。加之它还有体积小、价格便宜等优点，是一种较理想的保护元件。保护接线方式如图3 所示。压敏电阻的主要缺点是持续的平均功率太小(仅数瓦)，如果正常工作的电压超过它的额定电压，很短时间就会因过热而损坏，因此不宜应用于那些频繁出现过电压的场合。
图3 压敏电阻的几种接法
③直流侧过电压保护
直流侧保护可采用与交流侧保护相同的方法，如图1 所示。对于容量较小的装置，可采用阻容保护抑制过电压；如果容量较大，应选择硒堆或压敏电阻保护。
2、过电流保护
凡流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，都叫过电流。
过电流产生时，如无保护措施，晶闸管会因过热而损坏。因此要采取过流保护措施，在晶闸管未损坏之前就迅速地把过电流消除。常用的过流保护措施如图4所示，可以根据实际情况选择其中一种或数种做晶闸管装置的过流保护。各过电流保护措施的作用分别为：
① 在交流进线中串联电抗器(无整流变压器时)或采用漏抗较大的变压器是限制短路电流、保护晶闸管的有效措施，但负载时电压有所下降。
② 在交流侧设置电流检测装置，利用过电流信号去控制触发器，使触发脉冲快速后移(即α 角增大)或瞬时停止使晶闸管关断，从而抑制了过电流。但在可逆系统中，停发脉冲后会造成逆变失败，因此多采用脉冲快速后移的方法。
③ 交流侧经电流互感器接入过流继电器或直流侧接入过流继电器，如图4 中的环节2、6 所示，可以在过电流时动作，断开输入端自动开关，其整定值必须与晶闸管串联的快速熔断器的过载特性相适应。
图 4 晶闸管装置可能采取的过电流保护措施
1－进线电抗器；2－电流检测和过流继电器；3－交流侧快熔；
4－晶闸管串联快熔；5－直流侧快熔；6－过流继电器；7－直流快速开关
④ 对于大、中容量的设备及经常逆变时，可用直流快速自动开关作直流侧过载或短路保护。当出现严重过载或短路电流时，要求快速开关比快熔先动作，尽量避免快速熔断。快速熔断器是最简单有效的保护元件，是防止晶闸管过流损坏的最后一种措施。合理地选择快熔就能保证在晶闸管损坏之前，切断短路电流。
快速熔断器做过电流保护，接法有三种，如图4中的3、4、5 所示的过电流保护措施，以三相桥为例，现将三种保护措施接法示于图5 中。
图5 快速熔断器的三种接法
在一般的系统中，常采用过流信号控制触发脉冲以抑制过电流，再配合采用快熔保护。由于快熔价格较高，更换也不方便，通常把它作为过流保护的最后一道保护，非不得已，希望它不要熔断。
(3) 电压上升率du / dt及其限制
晶闸管在阻断状态下存在结电容。当加在晶闸管上的正向电压上升率du / dt较大时，结电容充电电流起到触发电流的作用，使晶闸管误导通，造成装置的失控。因此，必须采取措施抑制du / dt。
晶闸管的 RC 保护电路可以起到抑制du / dt的作用。在每个桥臂串入桥臂电抗器也是防止du / dt过大造成晶闸管误导通的有效办法。此外，对于小容量的晶闸管，在其门极和阴极之间接一电容，使du / dt产生的充电电流不流过结电容，而通过电容C 流到阴极，也能防止因du / dt过大而使晶闸管误导通。
(4) 电流上升率di / dt 及其限制
晶闸管在导通瞬间，电流集中在门极附近，随着时间的推移导通区才逐渐扩大，直到整个结面导通为止。在此过程中，电流上升率di / dt 应限制在通态电流临界上升率以内，否则将导致门极附近过热，损坏晶闸管。
增大阻容保护中电阻值可以减小di / dt ，但会降低阻容保护对晶闸管过电压保护的效果。在晶闸管回路串联电感是限制di / dt 的有效方法。
