RC 스 너버 회로의 중요성 – 설계 및 사용

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





과열, 과전압, 과전류 또는 전압 또는 전류의 과도한 변화로 인해 스위칭 장치 및 회로 구성 요소가 고장날 수 있습니다. 과전류로부터 퓨즈를 적절한 위치에 배치하여 보호 할 수 있습니다. 방열판과 팬을 사용하여 스위칭 장치 및 기타 구성 요소에서 과도한 열을 제거 할 수 있습니다. 전압 또는 전류의 변화율을 제한하려면 스 너버 회로가 필요합니다 ( in / dt 또는 dv / dt ) 및 켜고 끄는 동안 과전압. 이들은 성능을 향상시킬뿐만 아니라 보호를 위해 반도체 장치 전체에 배치됩니다. 공전 dv / dt 전압 과도의 영향으로 차단 상태를 유지하는 사이리스터의 능력을 측정 한 것입니다. 이들은 또한 아크를 방지하기 위해 릴레이와 스위치에 사용됩니다.

스 너버 회로 사용의 필요성

이들은 트랜지스터, 사이리스터 등과 같은 다양한 스위칭 장치에 배치됩니다. ON에서 OFF 상태로 전환하면 장치의 임피던스가 갑자기 높은 값으로 변경됩니다. 그러나 이것은 작은 전류가 스위치를 통해 흐를 수있게합니다. 이것은 장치 전체에 큰 전압을 유도합니다. 이 전류가 더 빠른 속도로 감소하면 장치에 유도 된 전압이 더 많이 발생하고 스위치가이 전압을 견딜 수없는 경우 스위치가 소손됩니다. 따라서 이러한 높은 유도 전압을 방지하려면 보조 경로가 필요합니다.




마찬가지로 전환이 OFF에서 ON 상태로 전환 될 때 스위치 영역을 통한 전류의 고르지 않은 분포로 인해 과열이 발생하고 결국 연소됩니다. 여기에서도 대체 경로를 만들어 시작시 전류를 줄이기 위해 스 너버가 필요합니다.

스위칭 모드의 스너 버는 다음 기능 중 하나 이상을 제공합니다.



  • 바이폴라 스위칭 트랜지스터의 부하 라인을 형성하여 안전한 작동 영역에 유지하십시오.
  • 켜짐 및 꺼짐 과도 상태 동안 전압 및 전류 감소.
  • 스위칭 트랜지스터에서 에너지를 제거하고 저항에서 에너지를 소산하여 접합 온도를 낮 춥니 다.
  • 과도 상태 동안 전압 및 전류의 변화율을 제한합니다.
  • 링잉을 줄여 스위칭 트랜지스터의 피크 전압을 제한하고 주파수를 낮 춥니 다.

RC 스 너버 회로 설계 :

RC, 다이오드 및 솔리드 스테이트 스 너버와 같은 많은 종류의 스 너버가 있지만 가장 일반적으로 사용되는 것은 RC 스 너버 회로입니다. 이것은 상승 제어 및 댐핑 속도 모두에 적용됩니다.

이 회로는 스위치를 통해 연결된 커패시터 및 직렬 저항입니다. Snubber 회로 설계 용. 스 너버 저항에서 소멸되는 에너지의 양은 커패시터에 저장된 에너지의 양과 같습니다. 스위치에 배치 된 RC 스 너버를 사용하여 전원을 끌 때 피크 전압을 낮추고 링에 불을 붙일 수 있습니다. RC 스 너버 회로는 극성 또는 비극성 일 수 있습니다. 소스의 임피던스가 무시할 수 있다고 가정하면 스 너버 회로의 최악의 피크 전류는 다음과 같습니다.


I = Vo / Rs나는 = C.dv / dt

순방향 편광 RC 스 너버 회로

순방향 편광 RC 스 너버 회로

적절한 순방향 극성 RC 스 너버 회로의 경우 사이리스터 또는 트랜지스터가 역 병렬 다이오드로 연결됩니다. R은 앞으로 제한합니다 dv / dt R1은 트랜지스터 Q1이 턴온 될 때 커패시터의 방전 전류를 제한합니다. 이들은 전압을 클램핑하기 위해 과전압 스 너버로 사용됩니다.

역 극성 RC 스 너버 회로

역 극성 RC 스 너버 회로

역 극성 스 너버 회로를 사용하여 역방향을 제한 할 수 있습니다. dv / dt . R1은 커패시터의 방전 전류를 제한합니다.

무극성 스 너버 회로

무극성 스 너버 회로

한 쌍의 스위칭 장치가 역 병렬로 사용될 때 무극성 스 너버 회로가 사용됩니다. 저항 및 커패시터 값을 결정하기 위해 간단한 설계 기술을 사용할 수 있습니다. 이를 위해서는 최적의 설계가 필요합니다. 따라서 복잡한 절차가 사용됩니다. 이들은 사이리스터와 사이리스터를 보호하는 데 사용할 수 있습니다.

커패시터 선택 :

스 너버 커패시터는 높은 피크 및 RMS 전류와 높은 dv / dt . 예를 들어 일반적인 RCD 스 너버 커패시터의 턴온 및 턴 오프 전류 스파이크가 있습니다. 펄스는 높은 피크 및 RMS 진폭을 갖습니다. 스 너버 커패시터는 두 가지 요구 사항을 충족해야합니다. 첫째, 스 너버 커패시터에 저장된 에너지는 회로의 인덕턴스에있는 에너지보다 커야합니다. 둘째, 스 너버 회로의 시간 상수는 예상되는 가장 짧은 시간 (일반적으로 켜짐 시간의 10 %)에 비해 작아야합니다. 저항이 링잉 주파수에서 효과적 일 수 있도록함으로써이 커패시터는 스위칭 주파수에서 손실을 최소화하는 데 사용됩니다. 가장 좋은 설계는 커패시터의 임피던스를 링잉 주파수에서 저항의 임피던스와 동일하게 선택하는 것입니다.

저항기 선택 :

RC 스 너버의 R이 낮은 자기 인덕턴스를 갖는 것이 중요합니다. R의 인덕턴스는 피크 전압을 증가시키고 스 너버의 목적을 무너 뜨리는 경향이 있습니다. 낮은 인덕턴스는 스 너버의 R에도 바람직하지만 소량의 인덕턴스의 효과는 C의 리셋 시간을 약간 증가시키고 턴온시 스위치의 피크 전류를 감소시키기 때문에 중요하지 않습니다. R의 일반적인 선택은 일반적으로 탄소 구성 또는 금속 필름입니다. 저항기 전력 손실은 커패시터에서 전압이 전환 될 때마다 스 너버 커패시터에 저장된 에너지를 분산 시키므로 저항 R과 무관해야합니다. 저항을 특성 임피던스로 선택하면 링잉이 잘 감쇠됩니다.

Quick 설계를 최적 설계와 비교할 때 필요한 스 너버 저항의 전력 용량이 감소합니다. 일반적으로 '빠른'디자인은 최종 디자인에 완전히 적합합니다. '최적'접근 방식은 전력 효율성과 크기 제약으로 인해 최적의 설계가 필요한 경우에만 가능합니다.

RC 스 너버 회로의 사용 :

위에서 언급 한 기능 때문에 사이리스터, 트라이 액 및 릴레이에는 전압 상승을 제어하기위한 스 너버 회로가 필요했습니다.

전압 변화율 제어를위한 회로도

전압 변화율 제어를위한 회로도

또한 댐핑 계수를 선택할 수 있습니다. 댐핑 계수가 높을수록 진동 회로의 스윙 시간이 짧아집니다. 위의 회로도에서 스 너버 회로는 꺼질 때 피크 전압을 줄이고 링에 불을 붙이기 위해 배치되었습니다.