På grund af overophedning kan overspænding, overstrøm eller overdreven ændring i spænding eller strømskifteudstyr og kredsløbskomponenter mislykkes. Fra overstrøm kan de beskyttes ved at placere sikringer på passende steder. Kølelegemer og blæsere kan bruges til at fjerne den overskydende varme fra omskifterenheder og andre komponenter. Snubber kredsløb er nødvendige for at begrænse hastigheden af ændring i spænding eller strøm ( i / dt eller dv / dt ) og overspænding under til- og frakobling. Disse er placeret på tværs af halvlederanordningerne til beskyttelse såvel som for at forbedre ydelsen. Statisk dv / dt er et mål for en tyristors evne til at bevare en blokerende tilstand under påvirkning af en spændingstransient. Disse bruges også på tværs af relæer og kontakter for at forhindre lysbue.
Nødvendigheden af at bruge Snubber Circuit
Disse er placeret på tværs af de forskellige skifteindretninger som transistorer, tyristorer osv. Ved at skifte fra ON til OFF-tilstand skifter enhedens impedans pludselig til den høje værdi. Men dette tillader en lille strøm at strømme gennem kontakten. Dette inducerer en stor spænding på tværs af enheden. Hvis denne strøm reduceres ved hurtigere hastighed, er mere den inducerede spænding over enheden, og også hvis kontakten ikke er i stand til at modstå denne spænding, bliver kontakten udbrændt. Så hjælpesti er nødvendig for at forhindre denne høje inducerede spænding
Ligeledes når overgangen er fra OFF til ON-tilstand, vil der på grund af ujævn fordeling af strømmen gennem omskifterens område finde sted, og til sidst vil den blive brændt. Her er også snubber nødvendigt for at reducere strømmen ved start ved at lave en alternativ sti.
Snubbers i skiftetilstand giver en eller flere af følgende funktioner
- Form belastningslinien til en bipolar omskiftningstransistor for at holde den i sit sikre driftsområde.
- Reduktion af spændinger og strømme under forbigående forhold ved tænding og slukning.
- Fjerner energi fra en skiftetransistor og spreder energien i en modstand for at reducere forbindelsestemperaturen.
- Begrænsning af hastigheden for ændring af spænding og strøm under transienterne.
- Reducer ringetone for at begrænse spidsen på en omskiftningstransistor og sænke deres frekvens.
Design af RC Snubber Circuits:
Der er mange slags snubber som RC, diode og solid state snubbers, men den mest almindelige er RC snubber kredsløb. Dette gælder både for stigningskontrol og dæmpning.
Dette kredsløb er en kondensator og seriemodstand forbundet over en switch. Til design af Snubber-kredsløb. Mængden af energi skal spredes i snubbermodstanden er lig med den mængde energi, der er lagret i kondensatorerne. En RC Snubber placeret over kontakten kan bruges til at reducere spidsbelastningen ved slukning og til at lyse ringen. Et RC-snubberkredsløb kan være polariseret eller ikke-polariseret. Hvis du antager, at kilden har ubetydelig impedans, er den værste tilfælde topstrøm i snubber-kredsløbet
I = Vo / Rs og I = C.dv / dt
Fremadpolariseret RC Snubber Circuit
For et passende frem-polariseret RC-snubberkredsløb er en tyristor eller en transistor forbundet med en anti-parallel diode. R vil begrænse fremad dv / dt og R1 begrænser kondensatorens afladningsstrøm, når transistor Q1 er tændt. Disse bruges som overspændingssnubber til at klemme spændingen.
Reverse Polarized RC Snubber Circuit
Omvendt polariseret snubber-kredsløb kan bruges til at begrænse omvendt dv / dt . R1 begrænser kondensatorens afladningsstrøm.
Et upolariseret snubber-kredsløb
Et upolariseret snubberkredsløb bruges, når et par koblingsanordninger anvendes i anti-parallel. Til bestemmelse af modstands- og kondensatorværdier kan en simpel designteknik anvendes. Til dette er der behov for et optimalt design. Derfor anvendes en kompleks procedure. Disse kan bruges til at beskytte og tyristorer.
Valg af kondensatorer:
Snubber kondensatorer udsættes for høj peak- og RMS-strøm og høj dv / dt . Et eksempel er tænd- og slukstrømspidser i en typisk RCD-snubberkondensator. Pulsen vil have høj peak- og RMS-amplituder. Snubberkondensatoren skal opfylde to krav. For det første skal den energi, der er lagret i snubberkondensatoren, være større end energien i kredsløbets induktans. For det andet skal tidskonstanten for snubber-kredsløb være mig lille sammenlignet med den korteste forventede tid, normalt 10% af tiden. Ved at lade modstanden være effektiv i ringefrekvensen, anvendes denne kondensator til at minimere spredningen ved skiftefrekvens. Det bedste design er at vælge kondensatorens impedans er den samme som modstanden ved ringefrekvensen.
Modstandsvalg:
Det er vigtigt, at R i RC snubber har lav selvinduktans. Induktans i R vil øge spidsen af spidsen, og den har tendens til at besejre snubberens formål. Lav induktans vil også være ønskelig for R i snubber, men det er ikke kritisk, da effekten af en lille mængde induktans er at øge reset-tiden for C en smule, og det vil reducere spidsstrømmen i kontakten ved tænding. Det normale valg af R er normalt kulstofsammensætningen eller metalfilmen. Modstandseffektdissipationen skal være uafhængig af modstanden R, fordi den spreder den energi, der er lagret i snubberkondensatoren i hver spændingsovergang i kondensatoren. Hvis vi vælger modstanden som den karakteristiske impedans, er ringingen godt dæmpet.
Når man sammenligner Quick-designet med det optimale design, reduceres den krævede spidsmodstandseffekt. Normalt er det “hurtige” design helt passende til det endelige design. At gå til 'Optimal' tilgang er kun, hvis energieffektivitet og størrelsesbegrænsninger dikterer behovet for et optimalt design.
Brug af RC Snubber Circuits:
På grund af dets funktionalitet som nævnt ovenfor havde Thyristors, Triacs og relæer brug for snubber-kredsløb for at kontrollere spændingsstigningen.
Kredsløbsdiagram til styring af ændringshastigheden i spænding
Desuden kan dæmpningsfaktoren vælges. En højere dæmpningsfaktor vil føre til en kortere svingetid på det oscillerende kredsløb. I ovenstående kredsløbsdiagram er et snubber-kredsløb placeret for at reducere spidsbelastningen ved slukning og for at lyse ringen.
