Snubber

редактировать

A snubber - устройство, используемое для подавления («snub ») таких явлений, как переходные процессы напряжения в электрических системах, переходные процессы давления в жидкостных системах (вызванные например, гидравлический удар ) или избыточное усилие или быстрое перемещение в механических системах.

Содержание

  • 1 Электрические системы
    • 1.1 Демпферы RC
    • 1,2 Демпферы диодных
    • 1.3 Демпферы УЗО
    • 1.4 Более сложные полупроводниковые демпферы
  • 2 Механические и гидравлические системы
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Дополнительная литература
  • 6 Внешние ссылки

Электрические системы

Демпферы часто используются в электрических системах с индуктивной нагрузкой, где внезапно прерывание протекания тока приводит к резкому повышению напряжения на устройстве переключения тока ("индуктивный удар") в соответствии с законом Фарадея. Этот переходный процесс может быть источником электромагнитных помех (EMI) в других цепях. Кроме того, если напряжение, генерируемое на устройстве, превышает допустимое для устройства, оно может повредить или разрушить его. Демпфер обеспечивает кратковременный альтернативный путь тока вокруг устройства переключения тока, так что индуктивный элемент может безопасно разряжаться. Индуктивные элементы часто возникают непреднамеренно, но возникают из токовых петель, подразумеваемых физической схемой. Хотя переключение тока есть повсюду, демпферы обычно требуются только там, где переключается основной путь тока, например, в источниках питания. Демпферы также часто используются для предотвращения дуги на контактах реле и переключателей, электрических помех или сварки контактов, которые могут возникнуть (см. Также гашение дуги ).

RC-демпфер

RC-демпферная схема RC-демпфер Схема обратноходового преобразователя с демпфером RCD

В простом RC-демпфере используется небольшой резистор (R) в серии с небольшим конденсатором (C). Эта комбинация может использоваться для подавления быстрого роста напряжения на тиристоре, предотвращая ошибочное включение тиристора; это достигается за счет ограничения скорости нарастания напряжения (dV / dt) на тиристоре до значения, при котором он не запускается. RC-демпфер соответствующей конструкции может использоваться с нагрузками постоянного тока или переменного тока. Этот тип демпфера обычно используется с индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели. Напряжение на конденсаторе не может изменяться мгновенно, поэтому уменьшающийся переходный ток будет течь через него в течение небольшой доли секунды, позволяя напряжению на переключателе увеличиваться медленнее при размыкании переключателя. Определение номинального напряжения может быть затруднено из-за характера переходных форм волны и может быть определено просто номинальной мощностью демпфирующих компонентов и применением. Демпферы RC могут быть изготовлены дискретно, а также выполнены в виде единого компонента (см. Также ячейка Бушро ).

Диодные демпферы

Когда протекает постоянный ток, в качестве демпфера часто используется простой выпрямительный диод. Демпферный диод подключен параллельно индуктивной нагрузке (такой как реле катушка или электродвигатель ). Диод установлен так, что в нормальных условиях он не проводит ток. Когда внешний управляющий ток прерывается, ток индуктивности протекает через диод. Сохраненная энергия индуктора затем постепенно рассеивается за счет падения напряжения на диоде и сопротивления самого индуктора. Одним из недостатков использования простого выпрямительного диода в качестве демпфера является то, что диод позволяет току продолжать течь в течение некоторого времени, в результате чего индуктор остается активным немного дольше, чем требуется. Когда такой демпфер используется в реле, этот эффект может вызвать значительную задержку выключения или отключения исполнительного механизма.

Диод должен немедленно перейти в режим прямой проводимости, так как ток возбуждения прерывается. Большинство обычных диодов, даже кремниевые диоды «медленной» мощности, могут включаться очень быстро, в отличие от их медленного времени обратного восстановления. Этого достаточно для демпфирования электромеханических устройств, таких как реле и двигатели.

В высокоскоростных случаях, когда переключение происходит быстрее 10 наносекунд, например, в некоторых импульсных регуляторах мощности, могут потребоваться «быстрые», «сверхбыстрые» или диоды Шоттки.

демпферы УЗО

В более сложных конструкциях используется диод с цепью RC.

Более сложные твердотельные демпферы

В некоторых цепях постоянного тока Варистор, изготовленный из недорогого оксида металла (MOV) и теперь имеющий устаревшее торговое название Transorb ™.

. Они могут быть униполярными или биполярными, «подобными» двум кремниевым обратным последовательным соединением стабилитронам износ после дюжины максимальных Джоулей поглощения энергии, например, молниезащиты, но подходящей для более низкой энергии.

Теперь с более низким последовательным сопротивлением R в полупроводниках их обычно называют подавлением переходных напряжений, TVS - или, в более современных терминах, устройствами защиты от перенапряжения (SPD)

Один случайный пример - узнаваемость бренда вместо простого диода можно использовать такие торговые марки, как Transil ™. Зажим диода катушки замедляет выключение реле (T = L / R) и, таким образом, увеличивает контактную дугу, если с нагрузкой двигателя, которая также нуждается в демпфере. Диодный зажим хорошо подходит для останова однонаправленного двигателя по инерции, но для двунаправленного использования используется биполярный TVS.

Стабилитрон с более высоким напряжением, подобный стабилитрону, может привести к тому, что реле будет открываться быстрее, чем при использовании простого выпрямительного диодного зажима, поскольку R выше, а напряжение поднимается до уровня фиксации. Стабилитрон, подключенный к земле, защитит от положительных переходных процессов, которые превышают напряжение пробоя стабилитрона, и защитит от отрицательных переходных процессов, превышающих нормальное прямое падение напряжения на диоде.

A Trisil подобен SCR, который срабатывает от перенапряжения, а затем зажимается, как транзистор Дарлингтона, для более низкого падения напряжения в течение более длительного периода времени.

В цепях AC нельзя использовать демпферный выпрямительный диод; если простого RC-демпфера недостаточно, необходимо использовать более сложную конструкцию двунаправленного демпфера.

Механические и гидравлические системы

Демпферы для трубопроводов и оборудования используются для управления движением в ненормальных условиях, таких как землетрясения, отключение турбины, предохранительный клапан закрытие, сброс закрытие клапана или закрытие гидравлического предохранителя. Демпферы обеспечивают свободное тепловое движение компонента в обычных условиях, но сдерживают компонент в нестандартных условиях. Гидравлический демпфер обеспечивает прогиб трубы при нормальных условиях эксплуатации. Под воздействием импульсной нагрузки демпфер активируется и действует как сдерживающий фактор, ограничивая движение трубы. В механическом демпфере используются механические средства для обеспечения удерживающей силы.

См. Также

Справочная информация

Дополнительная литература

  • Отт, Генри (1988). Методы снижения шума в электронных системах (2-е изд.). Вайли. ISBN 978-0471850687.
  • Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). Искусство электроники (2-е изд.). Кембриджский университет. ISBN 0-521-37095-7.

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-08 07:26:39
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте