Zaradi pregrevanja lahko pride do okvare prenapetosti, prekomernega toka ali pretirane spremembe napetosti ali tokovnih stikalnih naprav in komponent vezja. Pred prevelikim tokom jih je mogoče zaščititi z namestitvijo varovalk na primerna mesta. Hladilniki in ventilatorji se lahko uporabijo za odvzem odvečne toplote stikalnim napravam in drugim komponentam. Snubber vezja so potrebna za omejitev hitrosti spremembe napetosti ali toka ( v / dt ali dv / dt ) in prenapetost med vklopom in izklopom. Ti so nameščeni čez polprevodniške naprave za zaščito in izboljšanje zmogljivosti. Statično dv / dt je merilo sposobnosti tiristorja, da ohrani blokirno stanje pod vplivom prehodne napetosti. Uporabljajo se tudi preko relejev in stikal za preprečevanje obloka.
Nujnost uporabe snubber vezja
Ti so nameščeni na različnih preklopnih napravah, kot so tranzistorji, tiristorji itd. Preklop iz stanja VKLOP v IZKLOP povzroči, da se impedanca naprave nenadoma spremeni v visoko vrednost. Toda to omogoča, da skozi stikalo teče majhen tok. To povzroči veliko napetost na napravi. Če se ta tok hitreje zmanjša, je inducirana napetost na napravi in tudi če stikalo ne more prenesti te napetosti, stikalo izgori. Torej je potrebna pomožna pot, da preprečimo to visoko inducirano napetost
Podobno, ko je prehod iz izklopljenega v vklopljeno stanje, bo zaradi neenakomerne porazdelitve toka skozi območje stikala prišlo do pregrevanja, ki bo sčasoma zgorelo. Tu je tudi snubber potreben za zmanjšanje toka ob zagonu z nadomestno potjo.
Snuberji v preklopnem načinu nudijo eno ali več naslednjih funkcij
- Oblikujte tovorno črto bipolarnega preklopnega tranzistorja, da ostane v varnem delovnem območju.
- Zmanjšanje napetosti in tokov med prehodnimi pogoji vklopa in izklopa.
- Odstrani energijo iz preklopnega tranzistorja in razprši energijo v uporu, da zmanjša temperaturo spoja.
- Omejevanje hitrosti spremembe napetosti in tokov med prehodnimi obdobji.
- Zmanjšajte zvonjenje, da omejite najvišjo napetost na preklopnem tranzistorju in znižate njihovo frekvenco.
Zasnova RC snubber vezij:
Obstaja veliko vrst snuberjev, kot so RC, diodni in polprevodniški, vendar najpogosteje uporabljen RC snubber vezje. To velja tako za nadzor hitrosti vzpona kot za dušenje.
To vezje je kondenzator in serijski upor, povezan preko stikala. Za načrtovanje Snubber vezij. Količina energije, ki naj se razprši v snubber odpornosti, je enaka količini energije, ki je shranjena v kondenzatorjih. RC snubber, nameščen čez stikalo, se lahko uporablja za zmanjšanje največje napetosti ob izklopu in za osvetlitev obroča. RC snubber vezje je lahko polarizirano ali nepolarizirano. Če domnevate, da ima vir zanemarljivo impedanco, je v najslabšem primeru največji tok v snubber vezju
I = Vo / Rs in I = C.dv / dt
Daljinsko polariziran RC-snubber-tokokrog
Za ustrezno polarizirano RC snubber vezje je tiristor ali tranzistor povezan s protit vzporedno diodo. R bo omejil naprej dv / dt in R1 omejuje tok praznjenja kondenzatorja, ko je vklopljen tranzistor Q1. Ti se uporabljajo kot prenapetostni zvočniki za vpenjanje napetosti.
Reverzno polarizirano RC snubber vezje
Reverzno polarizirano snubber vezje lahko uporabimo za omejitev vzvratne vožnje dv / dt . R1 bo omejil tok praznjenja kondenzatorja.
Nepolarizirano snuber vezje
Nepolarizirano snuber vezje se uporablja, kadar se par vzklopnih naprav uporablja vzporedno. Za določanje vrednosti upora in kondenzatorja lahko uporabimo preprosto tehniko načrtovanja. Za to je potrebna optimalna zasnova. Zato bo uporabljen zapleten postopek. Ti se lahko uporabljajo za zaščito in tiristorji.
Izbor kondenzatorjev:
Snubber kondenzatorji so izpostavljeni visokim in najvišjim efektivnim tokovom in visokim dv / dt . Primer so vklopi in izklopi trenutnih konic v tipičnem RCD snubber kondenzatorju. Impulz bo imel visoko vršno in efektivno amplitudo. Snubber kondenzator mora izpolnjevati dve zahtevi. Najprej mora biti energija, shranjena v snuber kondenzatorju, večja od energije v induktivnosti vezja. Drugič, časovna konstanta snubber vezij bi mi morala biti majhna v primerjavi s pričakovanim najkrajšim časom, običajno 10% časa. Kondenzator omogoča, da upor učinkovito deluje na frekvenco zvonjenja, da zmanjša razpršitev pri preklopni frekvenci. Najboljša zasnova je, da je izbira impedance kondenzatorja enaka kot pri uporu na frekvenci zvonjenja.
Izbor uporov:
Pomembno je, da ima R v snemalniku RC nizko samoinduktivnost. Induktivnost v R bo povečala najvišjo napetost in bo ponavadi premagala namen snuberja. Nizka induktivnost bo zaželena tudi za R v snubberju, vendar to ni kritično, saj je učinek majhne količine induktivnosti nekoliko podaljšanje časa ponastavitve C in bo zmanjšalo največji tok v stikalu ob vklopu. Običajna izbira R je običajno ogljikova sestava ali kovinski film. Odvajanje moči upora mora biti neodvisno od upora R, ker odvaja energijo, shranjeno v snubber kondenzatorju, pri vsakem prehodu napetosti v kondenzatorju. Če izberemo upor kot značilno impedanco, je zvonjenje dobro dušeno.
Če primerjamo hitro zasnovo z optimalno zasnovo, se zmanjša zmogljivost zahtevanega uporniškega upora. Običajno je 'hitra' zasnova popolnoma ustrezna za končno zasnovo. Uporaba pristopa 'Optimum' je le, če energijska učinkovitost in omejitve velikosti narekujejo potrebo po optimalni zasnovi.
Uporaba RC snubber vezij:
Zaradi svoje zgoraj omenjene funkcionalnosti so tiristorji, triaki in releji potrebovali snuber vezja za nadzor dviga napetosti.
Shema vezja za nadzor hitrosti spremembe napetosti
Poleg tega je mogoče izbrati faktor dušenja. Višji faktor dušenja povzroči krajši čas nihanja nihajnega kroga. V zgornjem diagramu vezja je nameščen snubber vezje, ki zmanjša vršno napetost ob izklopu in prižge obroč.
