Zaloguj się
Wszystkie
22 października 2025
38
Polskie tłumaczenia słowa „snubber” – obwód gaszący lub obwód tłumiący, czasem również gasik – moim zdaniem zbytnio upraszczają całą sprawę, będę jednak konsekwentnie stosował określenie „obwód gaszący”, jako że jest to czasopismo wydawane w języku polskim.
Topologie obwodów gaszących są rozmaite, mniej lub bardziej złożone, lecz jako punkt startowy do dalszych rozważań chcę przyjąć układ najprostszy, czyli RC. Rezystor i kondensator połączone są szeregowo, zaś taki układ jest włączony równolegle do elementu przełączającego zasilanie dla jakiegoś obciążenia o bliżej nieznanych parametrach. Rolą tego obwodu RC jest podtrzymanie drogi przepływu prądu przez indukcyjność znajdującą się w odbiorniku (lub wynikającą z jego budowy, na przykład w przypadku grzałki z bardzo długimi przewodami) po rozłączeniu jego zasilania. To powoduje, że prąd w owej indukcyjności nie zanika zbyt szybko (dzięki zmniejszeniu dI/dt), co z kolei redukuje amplitudę napięcia impulsu samoindukcji (dV/dt). W ten sposób można skutecznie ograniczyć zjawisko iskrzenia styków i ryzyko powodowane przez impulsy wysokiego napięcia na elementach półprzewodnikowych. Snubbery często można znaleźć przy triakach, właśnie w celu ograniczenia szybkości narastania prądu, który mógłby spowodować ich samoczynne wyzwolenie.
Literatura podaje całkiem użyteczne metody obliczenia prawidłowych wartości elementów obwodu gaszącego, polegające np. na pomiarze częstotliwości rezonansowej przełączanego obwodu. To podejście ma mocne naukowe podstawy i daje bardzo dobre wyniki, lecz ma pewną wadę: musimy doskonale wiedzieć, co jest docelowym obciążeniem. Dlatego można posiłkować się takimi metodami w sytuacjach, kiedy dany element wykonawczy (przekaźnik, triak, tranzystor itd.) załącza dobrze znane obciążenie, na przykład uzwojenie konkretnego silnika BLDC. Przysłowiowe schody zaczynają się w sytuacji, gdy nie wiemy, co będzie przełączane – grzałka, odkurzacz, przetwornica impulsowa, lampa jarzeniowa ze statecznikiem indukcyjnym, transformator, zawór elektromagnetyczny, silnik prądu przemiennego, czy coś jeszcze innego. Możemy więc tylko domniemywać, że to obciążenie będzie miało charakter mniej lub bardziej indukcyjny, lecz jego parametry, typu pojemność lub indukcyjność, są nam nieznane.
Taka sytuacja ma miejsce w rozmaitych układach sterowania, które tworzę na co dzień. Tak naprawdę rzadko mam do czynienia z sytuacją, w której mogę o obciążeniu powiedzieć wszystko ze stuprocentową pewnością. Na przykład regulatory temperatury: w teorii załączają grzałki, więc obciążenia czysto rezystancyjne, ale długość połączeń jest już mi nieznana. A te z kolei potrafią ujawnić się za sprawą impulsu samoindukcji przy rozłączaniu w szczycie prądu, który w tym wypadku pokrywa się na osi czasu z wartością szczytową napięcia. Z kolei przy układach mających pracować z dowolnymi rodzajami obciążenia nie wiem już zupełnie nic poza napięciem oraz maksymalnym prądem. Jak w takiej sytuacji dobieram obwód gaszący?
Poza szczególnym przypadkiem, który pokażę na końcu, korzystam z obwodu RC. Zakładam też, że przełączenia odbywają się (jak na elektronikę) stosunkowo rzadko, zatem moc tracona w rezystorze nie jest szczególnie istotna – interesuje mnie jedynie jego odporność na impulsy prądu. Skoro więc rezystor ma podtrzymać przepływ prądu przez obciążenie po rozłączeniu styków, to jego rezystancja nie może być zbyt wysoka. Z kolei zbyt niska spowoduje, że zwieranie styków przy naładowanym w pełni kondensatorze spowoduje niepotrzebnie wypalanie ich impulsami prądu o wysokim natężeniu, co również zwiększy poziom emitowanych zakłóceń elektromagnetycznych przez układ – zatem uzyskany efekt będzie odwrotny do zamierzonego.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
