Pārkaršanas, pārsprieguma, pārmērīgas strāvas vai pārmērīgas sprieguma vai strāvas pārslēgšanas ierīču un ķēdes sastāvdaļu maiņas dēļ var neizdoties. No pārmērīgas strāvas tos var aizsargāt, ievietojot drošinātājus piemērotās vietās. Siltuma izlietnes un ventilatorus var izmantot, lai noņemtu lieko siltumu no komutācijas ierīcēm un citām sastāvdaļām. Lai ierobežotu sprieguma vai strāvas maiņas ātrumu, ir nepieciešamas ķēdes in / dt vai dv / dt ) un pārspriegums ieslēgšanas un izslēgšanas laikā. Tās tiek novietotas pāri pusvadītāju ierīcēm aizsardzībai, kā arī darbības uzlabošanai. Statisks dv / dt ir tiristora spēja saglabāt bloķēšanas stāvokli pārejoša sprieguma ietekmē. Tie tiek izmantoti arī pāri relejiem un slēdžiem, lai novērstu loka veidošanos.
Snubbera ķēdes izmantošanas nepieciešamība
Tie ir izvietoti dažādās komutācijas ierīcēs, piemēram, tranzistoros, tiristoros utt. Pārslēdzoties no ON (IESLĒGTS) uz OFF (Izslēgts) stāvokli, ierīces pēkšņa pretestība pēkšņi mainās uz augsto vērtību. Bet tas ļauj nelielai strāvai plūst caur slēdzi. Tas rada lielu spriegumu visā ierīcē. Ja šī strāva tiek samazināta ar lielāku ātrumu, ir lielāks inducētais spriegums visā ierīcē un arī tad, ja slēdzis nespēj izturēt šo spriegumu, slēdzis izdeg. Tātad, lai novērstu šo augsto inducēto spriegumu, ir nepieciešams papildu ceļš
Līdzīgi, kad pāreja ir no stāvokļa IESLĒGTS uz IESLĒGTS, strāvas nevienmērīgas sadales dēļ slēdža zonā notiek pārkaršana un galu galā tā tiks sadedzināta. Šeit arī snubers ir nepieciešams, lai samazinātu strāvu sākumā, veicot alternatīvu ceļu.
Snubberi pārslēgšanās režīmā nodrošina vienu vai vairākas no šīm funkcijām
- Veidojiet bipolārā komutācijas tranzistora slodzes līniju, lai saglabātu to drošā darbības zonā.
- Sprieguma un strāvas samazināšana ieslēgšanas un izslēgšanas pārejas apstākļos.
- Noņem enerģiju no komutācijas tranzistora un izkliedē enerģiju rezistorā, lai samazinātu krustojuma temperatūru.
- Sprieguma un strāvas maiņas ātruma ierobežošana pārejas laikā.
- Samaziniet zvana signālu, lai ierobežotu komutācijas tranzistora maksimālo spriegumu un pazeminātu to frekvenci.
RC snubber shēmu dizains:
Ir daudz veidu snubberu, piemēram, RC, diode un cietvielu snubberi, taču visbiežāk tiek izmantots RC snubber ķēde. Tas attiecas gan uz pieauguma kontroles ātrumu, gan uz amortizāciju.
Šī shēma ir kondensators un virknes rezistors, kas savienots pāri slēdzim. Snubber ķēžu projektēšanai. Enerģijas daudzums ir izkliedēts snubber pretestība ir vienāda ar enerģijas daudzumu, kas tiek uzkrāts kondensatoros. RC slēdzi, kas novietots pāri slēdzim, var izmantot, lai samazinātu maksimālo spriegumu izslēgšanās laikā un apgaismotu gredzenu. RC snubber ķēde var būt polarizēta vai nepolarizēta. Ja jūs pieņemat, ka avotam ir nenozīmīga pretestība, sliktākajā gadījumā maksimālā strāva snubber ķēdē ir
I = Vo / Rs un I = C.dv / dt
Uz priekšu polarizēta RC Snubber ķēde
Atbilstošai uz priekšu polarizētai RC snubber ķēdei tiristors vai tranzistors ir savienots ar pret paralēlu diodi. R ierobežos uzbrucēju dv / dt un R1 ierobežo kondensatora izlādes strāvu, kad ir ieslēgts tranzistors Q1. Tie tiek izmantoti kā pārsprieguma uzgaļi, lai nostiprinātu spriegumu.
Reversā polarizētā RC Snubber ķēde
Reverso polarizēto snubber ķēdi var izmantot, lai ierobežotu reversu dv / dt . R1 ierobežos kondensatora izlādes strāvu.
Nepolarizēta snubbera ķēde
Nepolarizēta snubbera ķēde tiek izmantota, ja komutācijas ierīču pāri tiek izmantoti paralēli. Rezistora un kondensatora vērtību noteikšanai var izmantot vienkāršu projektēšanas paņēmienu. Šim nolūkam ir nepieciešams optimāls dizains. Tādējādi tiks izmantota sarežģīta procedūra. Tos var izmantot tiristoru aizsardzībai.
Kondensatoru izvēle:
Snubber kondensatori ir pakļauti lielai pīķa un RMS strāvai un lielai dv / dt . Piemērs ir ieslēgšanas un izslēgšanas strāvas tapas tipiskā RCD snubber kondensatorā. Pulsam būs augstas pīķa un RMS amplitūdas. Snubber kondensatoram jāatbilst divām prasībām. Pirmkārt, enerģijai, kas uzkrāta snubbera kondensatorā, jābūt lielākai par ķēdes induktivitātes enerģiju. Otrkārt, īslaicīgu ķēžu laika konstantei vajadzētu būt mazai, salīdzinot ar paredzamo īsāko laiku, parasti 10% no ieslēgtā laika. Ļaujot rezistoram būt efektīvam zvana frekvencē, šo kondensatoru izmanto, lai samazinātu izkliedi komutācijas frekvencē. Vislabākais dizains ir tāda, ka kondensatora pretestība ir tāda pati kā rezistoram zvana frekvencē.
Rezistoru izvēle:
Ir svarīgi, lai R RC snubberā būtu zema pašinduktivitāte. R induktivitāte palielinās maksimālo spriegumu, un tam būs tendence pārvarēt snubbera mērķi. Zema induktivitāte būs vēlama arī R snubberā, taču tā nav kritiska, jo neliela induktivitātes daudzuma ietekme ir nedaudz palielināt C atiestatīšanas laiku, un tas samazinās pīķa strāvu ieslēdzot ieslēdzot. Parastā R izvēle parasti ir oglekļa sastāvs vai metāla plēve. Rezistora jaudas izkliedēšanai jābūt neatkarīgai no pretestības R, jo tā izkliedē enerģiju, kas uzkrāta snubbera kondensatorā katrā kondensatora sprieguma pārejā. Ja rezistoru izvēlamies kā raksturīgo pretestību, zvana signāls ir labi slāpēts.
Salīdzinot ātro un optimālo dizainu, tiks samazināta nepieciešamā pretestības jaudas jauda. Parasti “Quick” dizains ir pilnīgi piemērots galīgajam dizainam. Pieeja “Optimāls” ir tikai tad, ja enerģijas efektivitātes un izmēru ierobežojumi nosaka nepieciešamību pēc optimāla dizaina.
RC snubber ķēžu izmantošana:
Pateicoties iepriekšminētajai funkcionalitātei, tiristoriem, triakiem un relejiem bija nepieciešamas sprieguma ķēdes, lai kontrolētu sprieguma pieaugumu.
Ķēdes shēma sprieguma izmaiņu ātruma kontrolei
Turklāt var izvēlēties amortizācijas koeficientu. Lielāks amortizācijas koeficients novedīs pie īsāka svārstību laika svārstību kontūrā. Iepriekš minētajā shēmā ir ievietota ķēdes shēma, lai samazinātu maksimālo spriegumu izslēgšanās laikā un apgaismotu gredzenu.
