RUB snubber - עיקרון הפעולה ודוגמא לחישוב

הסיבה שהם נוקטים בשימוש בכובשים

במהלך פיתוח ממיר דופק כוח (במיוחד עבור התקני טופולוגיה חזקים ומושכים טופולוגיה חזקה, כאשר המיתוג מתרחש במצבים קשים), יש להקפיד להגן על מתגי ההפעלה מפירוק מתח.

למרות העובדה שתיעוד עבודות השדה מציין את המתח המרבי בין הניקוז למקור ב 450, 600 או אפילו 1200 וולט, דופק מתח גבוה אקראי על הניקוז עשוי להספיק כדי לשבור את המפתח היקר (אפילו במתח גבוה). יתר על כן, אלמנטים שכנים במעגל, כולל נהג נדיר, עשויים להיתקף.

אירוע כזה יביא מייד לשלל בעיות: היכן ניתן להשיג טרנזיסטור דומה? האם הוא במבצע עכשיו? אם לא, מתי זה יופיע? כמה טוב תהיה עבודת השטח החדשה? מי, מתי ולשם איזה כסף יתחייב להמרת כל זה? כמה זמן יימשך המפתח החדש והאם לא יחזור על גורלו של קודמו? וכו 'וכן הלאה.

בכל מקרה עדיף להיות בטוחים מייד, ואפילו בשלב התכנון של המכשיר לנקוט באמצעים כדי למנוע בעיות כאלה בשורש. למרבה המזל, פתרון אמין, זול וקל ליישום, המבוסס על רכיבים פסיביים, היה ידוע זה זמן רב שהפך לפופולרי בקרב אוהדי ציוד כוח מתח גבוה ואנשי מקצוע. מדובר על הסנאבר הפשוט ביותר של RCD.

באופן מסורתי עבור ממירי דופק, השראות של סלילה ראשונית של שנאי או משרן כלולה במעגל הניקוז של טרנזיסטור. ועם כיבוי חד של הטרנזיסטור בתנאים בהם הזרם המעבר טרם ירד לערך בטוח, על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, מתח גבוה יופיע על המתפתל, פרופורציונאלי להשראת המתפתל ומהירות הטרנזיסטור ממצב המוליך למצב הנעול.

אם החלק הקדמי הוא די תלול, והשראות מוחלטת של סלילה במעגל הניקוז של הטרנזיסטור היא משמעותית, אז קצב העלאת המתח הגבוה בין הניקוז למקור יביא מייד לאסון. על מנת לצמצם ולהקל על קצב הצמיחה התרמי הזה של נעילת הטרנזיסטור, מונח שובר RCD בין הניקוז למקור המפתח המוגן.

איך פועל ה- sncber?

כושם RCD עובד כדלקמן. ברגע הטרנזיסטור נעול, הזרם של הפיתול העיקרי, בשל השראותו, לא יכול לרדת באופן מיידי לאפס. ובמקום לשרוף את הטרנזיסטור, המטען, בפעולה של EMF גבוה, ממהר דרך הדיודה D אל הקבל C של מעגל הסנובר, מטען אותו, והטרנזיסטור נסגר במצב הרך של זרם קטן דרך המעבר שלו.

כאשר הטרנזיסטור יתחיל להיפתח שוב (לעבור בפתאומיות לתקופת המיתוג הבאה), הקבל הסנובורי ישוחרר, אך לא דרך הטרנזיסטור החשוף, אלא דרך הנגן הנודש R. ומאחר וההתנגדות של הנגן המתנפח גדולה פי כמה מהתנגדות הצומת. מקור, אז החלק העיקרי של האנרגיה המאוחסנת בקבל יוקצה בדיוק על הנגד ולא על הטרנזיסטור. לפיכך, נודד ה- RCD סופג ומפזר את האנרגיה של השראות מתח מתח גבוה.

חישוב שרשרת סנאבר

P הוא הכוח שמתפוגג בנגד הנגב C הוא הקיבול של קבל הסנובר t הוא זמן הנעילה של הטרנזיסטור שבמהלכו נטען קבל הקברן U הוא המתח המקסימלי אליו נטען קבל הקברן אני הזרם דרך הטרנזיסטור עד שהוא סוגר f- כמה פעמים בשנייה סנאבר (תדר מיתוג טרנזיסטור)

כדי לחשב את הערכים של אלמנטים הסנובריים המגנים, בהתחלה, הם נקבעים לפי הזמן בו הטרנזיסטור במעגל זה עובר ממצב המוליך למצב הנעול. במהלך תקופה זו, על קבלי הסנובברר לקבל זמן לטעינה דרך הדיודה. כאן נלקח בחשבון הזרם הממוצע של סלילת הכוח שממנו יש צורך להגן. ומתח האספקה ​​של סלילת הממיר יאפשר לכם לבחור קבל עם מתח מקסימלי מתאים.

בשלב הבא עליכם לחשב את העוצמה שתתפזר על ידי הנגד המתנודד, ולאחר מכן לבחור את הערך הספציפי של הנגד בהתבסס על פרמטרי הזמן של מעגל ה- RC המתקבל. יתר על כן, ההתנגדות של הנגד לא צריכה להיות קטנה מדי כך שכאשר הקבל מתחיל לפרוק דרכו, דופק זרם הפריקה המרבי יחד עם זרם ההפעלה אינו עולה על הערך הקריטי עבור הטרנזיסטור. ההתנגדות הזו לא צריכה להיות גדולה מדי כך שלקבל עדיין יש זמן לפרוק, בזמן שהטרנזיסטור יעבוד את החלק החיובי של תקופת העבודה.

בואו נסתכל על דוגמא.

מהפך לדחיפת משיכה ברשת (משרעת של מתח אספקה ​​של 310 וולט) הצורך 2 קילוואט פועל בתדר של 40 קילו הרץ, והמתח המרבי בין הניקוז למקור למפתחותיו הוא 600 וולט. יש צורך לחשב את סנאבר ה- RCD עבור טרנזיסטורים אלה. תן לזמן הכיבוי של הטרנזיסטור במעגל להיות 120 ns.

הזרם המתפתל הממוצע 2000/310 = 6.45 א. תנו למתח על המפתח לא לעלות על 400 וולט. ואז C = 6.45 * 0.000000120 / 400 = 1.935 nF. אנו בוחרים קבלים לסרט עם הספק של 2.2 nF ב 630 וולט. הכוח שנספג ומתפוגג על ידי כל נודניק למשך 40,000 תקופות יהיה P = 40,000 * 0.0000000022 * 400 * 400/2 = 7.04 W.

נניח שמחזור התפקוד המינימלי על כל אחד משני הטרנזיסטורים הוא 30%. משמעות הדבר היא שזמן הפתיחה המינימלי של כל טרנזיסטור יהיה 0.3 / 80,000 = 3.75 מיקרוגרם, אם לוקחים בחשבון את החזית, אנו לוקחים 3.65 מיקרוגרם. אנו לוקחים 5% מהזמן הזה ל- 3 * RC, ומאפשרים לקבלים לפרוק כמעט לחלוטין במהלך הזמן הזה. ואז 3 * RC = 0.05 * 0.00000365. מכאן (תחליף C = 2.2 nF) נקבל R = 27.65 אוהם.

אנו מתקינים שני נגדים של חמישה וואט של 56 אוהם במקביל בכל סנאבר בשני פעימות, ואנחנו מקבלים 28 אוהם לכל סנאבר. זרם הדופק מפעולת הסנאבר כאשר הקבל פורש דרך ההתנגדות הוא 400/28 = 14.28 A - זה הזרם בדופק שעובר בטרנזיסטור בתחילת כל תקופה. על פי התיעוד של טרנזיסטורי הכוח הפופולאריים ביותר, זרם הדופק המרבי המותר עבורם עולה על הזרם הממוצע המרבי לפחות פי 4.

באשר לדיודה, דיודת דופק ממוקמת במעגל ה- snubber RCD באותו מתח מקסימלי כמו זה של הטרנזיסטור, והיא מסוגלת לעמוד בזרם המרבי הזורם במעגל הראשי של ממיר זה בפולס.

Comments

[#1 אגור]

הסבר ברור טוב.