På grunn av overoppheting kan overspenning, overstrøm eller overdreven endring i spenning eller strømbrytere og kretskomponenter mislykkes. Fra overstrøm kan de beskyttes ved å plassere sikringer på passende steder. Varmeavleder og vifter kan brukes til å ta overskuddsvarmen fra bryterenheter og andre komponenter. Snubberkretser er nødvendige for å begrense endringshastigheten i spenning eller strøm ( i / dt eller dv / dt ) og overspenning under inn- og utkobling. Disse er plassert på tvers av halvlederinnretningene for beskyttelse og for å forbedre ytelsen. Statisk dv / dt er et mål på en tyristors evne til å beholde en blokkerende tilstand under påvirkning av en spenningstransient. Disse brukes også på tvers av reléene og bryterne for å forhindre lysbue.
Nødvendigheten av å bruke Snubber Circuit
Disse er plassert på tvers av de forskjellige koblingsenhetene som transistorer, tyristorer osv. Hvis du bytter fra PÅ til AV-tilstand, endres impedansen til enheten plutselig til høy verdi. Men dette gjør at en liten strøm kan strømme gjennom bryteren. Dette induserer en stor spenning over enheten. Hvis denne strømmen reduseres med raskere hastighet, er den induserte spenningen over enheten, og hvis bryteren ikke tåler denne spenningen, blir bryteren utbrent. Så hjelpesti er nødvendig for å forhindre denne høye induserte spenningen
Tilsvarende når overgangen er fra AV til PÅ, på grunn av ujevn fordeling av strømmen gjennom området for bryteren, vil overoppheting finne sted og til slutt vil den bli brent. Her er det også nødvendig med snubber for å redusere strømmen ved å starte ved å lage en alternativ vei.
Snubbers i byttemodus gir en eller flere av følgende funksjoner
- Form lastelinjen til en bipolar brytertransistor for å holde den i sitt sikre driftsområde.
- Redusere spenninger og strømmer under forbigående forhold for å slå PÅ og AV.
- Fjerner energi fra en koblingstransistor og sprer energien i en motstand for å redusere krysningstemperaturen.
- Begrensning av hastigheten på endring av spenning og strøm under transientene.
- Reduser ringing for å begrense toppspenningen på en svitsjetransistor og senke frekvensen.
Design av RC Snubber Circuits:
Det er mange slags snubber som RC, diode og solid state snubbers, men den mest brukte er RC snubber krets. Dette gjelder både for hastighetsregulering og demping.
Denne kretsen er en kondensator og seriemotstand koblet over en bryter. For å designe Snubber-kretsene. Mengden energi som skal spres i snubbermotstanden er lik mengden energi som er lagret i kondensatorene. En RC Snubber plassert over bryteren kan brukes til å redusere toppspenningen ved avslåing og til å lampe ringen. En RC-snubberkrets kan være polarisert eller ikke-polarisert. Hvis du antar at kilden har ubetydelig impedans, er den verste fall toppstrømmen i snubberkretsen
I = Vo / Rs og I = C.dv / dt
Fremoverpolarisert RC Snubber Circuit
For en passende fremoverpolarisert RC-snubberkrets er en tyristor eller en transistor koblet til en antiparallell diode. R vil begrense fremover dv / dt og R1 begrenser utløpsstrømmen til kondensatoren når transistoren Q1 slås på. Disse brukes som overspenningssnubber for å klemme spenningen.
Omvendt polarisert RC snubberkrets
Omvendt polarisert snubberkrets kan brukes til å begrense revers dv / dt . R1 vil begrense kondensatorens utladningsstrøm.
En upolarisert snubberkrets
En upolarisert snubberkrets brukes når et par bryterenheter brukes parallelt. For å bestemme motstands- og kondensatorverdiene kan en enkel designteknikk brukes. For dette er det nødvendig med en optimal design. Derfor vil en kompleks prosedyre bli brukt. Disse kan brukes til å beskytte og tyristorer.
Kondensatorvalg:
Snubber kondensatorer utsettes for høy topp og RMS strøm og høy dv / dt . Et eksempel er inn- og utkobling av strømspyd i en typisk RCD-kondensator. Pulsen vil ha høy topp- og RMS-amplituder. Snubberkondensatoren må oppfylle to krav. For det første må energien som er lagret i snubberkondensatoren være større enn energien i kretsens induktans. For det andre, tidskonstanten for snubberkretser bør være liten sammenlignet med den korteste forventede tiden, vanligvis 10% av tiden. Ved å la motstanden være effektiv i ringefrekvensen, brukes denne kondensatoren til å minimere spredningen ved svitsjefrekvens. Det beste designet er å velge kondensatorens impedans er den samme som motstanden ved ringefrekvensen.
Motstandsvalg:
Det er viktig at R i RC snubber har lav selvinduktans. Induktans i R vil øke toppspenningen, og den vil ha en tendens til å beseire formålet med snubberen. Lav induktans vil også være ønskelig for R i snubber, men det er ikke kritisk, siden effekten av en liten mengde induktans er å øke tilbakestillingstiden til C litt, og det vil redusere toppstrømmen i bryteren ved påslag. Det normale valget av R er vanligvis karbonsammensetningen eller metallfilmen. Motstandseffektdissipasjonen må være uavhengig av motstanden R fordi den avleder energien som er lagret i snubberkondensatoren i hver overgang av spenning i kondensatoren. Hvis vi velger motstanden som den karakteristiske impedansen, er ringingen godt dempet.
Når man sammenligner Quick design med optimal design, reduseres den nødvendige snubbermotstandens effekt. Vanligvis er den 'raske' designen fullstendig tilstrekkelig for endelig design. Å gå til 'Optimal' tilnærming er bare hvis energieffektivitet og størrelsesbegrensninger tilsier behovet for optimal design.
Bruk av RC Snubber Circuits:
På grunn av funksjonaliteten som nevnt ovenfor, trengte Thyristors, Triacs og reléer snubberkretser for å kontrollere spenningsøkningen.
Kretsskjema for å kontrollere spenningsendringshastigheten
Videre kan dempingsfaktoren velges. En høyere dempingsfaktor vil føre til kortere svingetid på svingekretsen. I kretsdiagrammet ovenfor er en snubberkrets plassert for å redusere toppspenningen ved avstenging og for å lampe ringen.
