三相桥式整流电路设计
图4-2并联RC电路阻容吸收回路
4.2 交流侧保护电路
晶闸管设备在运行过程中会受到由压的侵袭，同时设备自身运行中以及非正常运行中也有过电压出现，所以要进行过电压保护，可采用如图4-3所示的反向阻断式过电压抑制RC保护电路。整流电路正常工作时，保护三相桥式整流器输出端电压为变压器次级电压的峰值，输出电流很小，从而减小了保护元件的发热。过电压出现时，该整流桥用于提供吸收过电压能量的通路，电容将吸取过电压能量转换为电场能量；过电压消失后，电容经 、 放电，将储存的电场能量释放，逐渐将电压恢复到正常值。
图4-3反向阻断式过电压抑制RC电路
4.3 直流侧阻容保护电路
直流侧也可能发生过电压，在图4-4中，当快速熔断器熔断或直流快速开关切断时，因直流侧电抗器释放储能，会在整流器直流输出端造成过电压。另外，由于直流侧快速开关（或熔断器）切断负载电流时，变压器释放的储能也产生过电压，尽管交流侧保护装置能适当地保护这种过电压，仍会通过导通的晶闸管反馈到直流侧来，为此，直流侧也应该设置过电压保护，用于抑制过电压。
三相桥式整流电路设计
图4-4直流侧阻容保护
在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计良好外，采用合适的过电压保护、过电流保护、dudt保护和didt保护也是很重要的。
4.4 过电压保护电路设计
电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击哈系统中的操作过程等外部原因，包括操作过电压、雷击过电压；内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括换项过电压和关断过电压。
交流侧过电压一般都是外因过电压，一般用RC过电压抑制电路抑制外因过电压。通常是在变压器次级(元件侧)并联RC电路，吸收变压器铁心的磁场释放的能量，并把它转化为电容器的电场能而储存起来。串联电阻是为了在能量转换过程中可以消耗一部分能量并且抑制LC回路可能产生的振荡。当整流器容量较大时，RC电路也可以接在变压器的电源侧。其电路图如图4-5所示。
三相桥式整流电路设计
图4-5 阻容过电压保护电路
直流侧过电压保护也可采用上述方法，考虑到RC会影响系统的反应速度，并且会增大didt，一般不采用阻容保护，而只用压敏电阻作过电压保护，如图4-6所示：
图4-6 压敏电阻保护电路
晶闸管两端可能的过电压发生在关断或者换项过程中，可以直接将RC并联在晶闸管两端进行保护，电路图如下：
图4-7 压敏电阻保护电路
4.5 过电流保护电路设计
电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流。过电流分为过载和短路两种情况。一般电力电子装置均同时采用几种过电流保护措施，以
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提高保护的可靠性和合理性。通常，电子电路作为第一保护措施，快速熔断器仅作为短路时的部分区段的保护，过电流继电器整定在过载是动作。采用快速熔断器是电力电子装置中最有效应、应用最广泛的一种过电流保护措施。本设计采用快速熔断器来实现晶闸管过电流保护。
4.6 缓冲电路的设计
缓冲电路又称吸收电路，其作用是抑制电力电子器件的内因过电压、dudt或者过电流和didt，减小器件的开关损耗。缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。关断缓冲电路又称为dudt抑制电路，用于抑制器件开通时的电流过冲和didt，减小器件的开通损耗，可将关断缓冲电路和开通电路结合在一起，称为复合缓冲电路。还有另外一中分类方式：缓冲电路中储能元件的能量如果能消耗在吸收电阻上，则称其为馈能式缓冲电路或无损吸收电路。
产生didt过大的可能原因有：在晶闸管换相过程中交流侧线电压相当于短路，交流侧阻容保护的电容放电造成didt过大；换相时因直流侧整流电压突然增高，对阻容保护电容进行充电造成didt过大。限制didt的措施主要有：1、在晶闸管阳极回路串入电感Ls；2、采用整流式阻容吸收装置；本设计采用的是第一种方法。
图4-8 didt抑制电路
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对于带有整流变压器和交流侧阻容保护的交流装置，因变压器漏电感LT和交流侧RC吸收电路组成了滤波环节，使由交流电网入侵的前沿陡、幅值大的过电压有较大衰减，并使作用于晶闸管的正向电压上升率dudt大为减小。在无整流变压器供电的情况下，则应在电源输入端串联在数值上相当于变压器漏感的进线电感以抑制dudt，并起到限制短路电流的作用。图4-8所示的缓冲电路被称为充放电型RCD缓冲电路，适用于中等的容量的场合。