Triac Vulnerability'i anlamak ve Snubber Koruması için gerekli

Triacs (bugünün yeniden tanımlanması için) tek bir kapı sinyali ile yaygın olarak kullanılan yarı iletken cihazlardır, ancak triacs, motor hız kontrolleri, ısıtıcı kontrolleri ve sağlam devlet röleleri, AC dalgaformunun her iki yarı geçiş avantajını tek bir kapı sinyali ile devre dışı bırakmak, onlara uygun bir koruma olmadan, triacs kesinlikle gerilim dalgalanmalarından ve hızlı değişikliklerden zarar vermek için hassastır.

Bir snubber devre, triacs korumak için tasarlanmış bir elektrik ağıdır, işlemlerini, bileşenini sınırlamak ve pratik uygulama oranını sınırlandırır.Bu makale, triacs korumak için snubber devrelerinin rolünü araştırıyor.

Triacs nasıl gerilim Cerrahları altında Başarısız

Sörf devrelerinin önemini takdir etmek için, ana terminallerde ortaya çıkan bir gerilimin ortaya çıkmasının gerekli olduğunu anlamak gerekir.Dörtücük, bir kapı olmadan bile, bir yüksek dv/dt tetikleyicisi olarak bilinen bir gerilim, kontrol edilemez ve aşırı ısıtılabilir.

İndüktif yükler - motorlar, transformatörler ve optiğinler gibi - özellikle problemli çünkü mevcut kesintiler kesintiye uğrarsa, kollaplar manyetik alan yüksek gerilim geri dönüş üretir. Benzer şekilde, AC döngüsünün tepesinde bir direnç yükü geçebilir. Snubber devreleri bu sorunları geçici enerji için düşük kesintili bir yol sağlayarak ele alabilir, gerilimi arttırır ve bir yüksek gerilimin yükselmesini sağlar.

Snubber Devrelerinin Temel Prensleri

Bir snubber devre, triac'ın ana terminalleri ile paralel olarak bir süre gecikmesi ile çalışır. Cihazın kritik oranı altında bir değere sahip. en yaygın snubber yapılandırması RC ağıdır: bir kapasitör (C), triac'ın ana terminalleri ile paralel olarak yerleştirilen bir yığın.

Bir gerilim artışı gerçekleştiğinde, kapasitör hızla, triac'tan gelen dalgalanmaları çeşitletir. Direnç daha sonra bir sonraki yarı döngüsü sırasında enerji tasarrufu ve aşırı yağdıran yangınlar nedeniyle aşırı yağdırır.

Eleştirel dV /dt ve Snubber Design Goal

Her triac veri sayfası kritik bir dV /dt derecelendirmesini belirtir, genellikle 50 V /μs ve 200 V /μs standart cihazlar için ve yüksek düzeyde 340 V, ovuşturucunun mantığını tahmin etmelidir.Seks'in dış bağlantılarının oranı en kötü koşullar altında iyi kalır.[TFL ağları ve 100 mH ve üst düzey bir satır gerilimine kılavuzluk sağlar).

Snubber Devresinin Bileşenleri: Seçme ve Siz

Bir triac için etkili bir snubber devre tipik olarak üç element içerir: bir direnç, bir kapasitör ve opsiyonel olarak tek yönlü geçici baskı için bir diyot. aşağıdaki bölümler her bileşenin rolü ve tasarım kriterleri detaylandırır.

Capacitor (C)

Konsertör birincil enerji depolama elemanıdır. Değeri, geçici olarak ne kadar şarj edilebilir olduğunu belirler. 0.07 μF'den 0.47 μF'ye kadar düşük güç triac devreleri (birkaç amperya kadar) ve daha yüksek akım derecelendirmeleri için ne kadar ücret alınabileceğini belirler.

Kapasite değeri genellikle amplifiğe veya formüle göre belirlenir: C = I)L)[D)[Düzücükler) / (V)[D[Döneticiler)))[Düzüğün 1 × 10[FLT: 6) μF,3'ün ihtiyaç duyduğu yerde L[FLT: 9) mevcut.

(R)

Dirençli, triacın ortaya çıktığı ve aynı zamanda salınımlar arasındaki deşarjı sınırlar. değeriniz genellikle 10 GU ve 100 ULL ile düşük güç tasarımları için daha yüksek olabilir, ancak hesaplanan bir enerji miktarı ile hesaplanabilir. - bir μF kapasitesi hem sabit hem de 230 }} ile ilgili olarak R) ve geçici enerji ile ilgili olarak kuantum değeri yaklaşık 2 × 3 ile ×

İLGİLİ: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Seçmeli Diode

Bir RC-diode snubber, triac davranışlarıyla deşarjı kısıtlarken, geçici olarak DC destekli bir yükten (örneğin, geri dönüş yolundaki performansı da artırabilir).Bu düzenleme, geri dönüş süresinin kısa olması gerektiği zaman (örneğin, < 100 ns) daha fazla baskı yapmaktan kaçınılması için özellikle kullanışlıdır.

Triacs için Snubber Devreleri Türleri

Çeşitli çöp konfigürasyonları var, her biri farklı uygulamalara uygundur. En yaygın olanı RC snubber ve RC-diode snubber, belirtildiği gibi, basit bir R-sadece bir snubber (sadece bir direnç) bazen kullanılır, ancak daha az etkilidir, çünkü enerji depolamayı yoksundur. A C-only snubber (sadece bir kapasiteci) mevcutlara neden olabilir ve nadiren önerilir.

  • [FONT=0)K. Snubber (Resistor-Capacitor): [Dönetici: 1) AC Yükler için standart seçim. hem dV / hem baskı hem de en çok dirençli ve endüktif yükler için uygun.
  • [FONT=0)RC-Diode Snubber:) Ters gerilimi geçici olarak daha etkili bir şekilde söndürücü bir hızla sıkıştırarak geri çevirerek, yük güçlü asimetrik bir aksaklar, e.g.
  • [FONT:0]RCD Snubber ile Zener:) Zaman zaman yüksek gerilim uygulamaları için hassas fikre ihtiyaç duyulduğunda kullanılır, ancak karmaşıklık ekler.

Daha fazla okuma için, [[Üyetim:0)ON Yarı iletkenlik başvuru notu ve8028[Dönetici: 1) sizin aristokratlar için mükemmel bir snubber devreleri sunar.

Snubber Devreleri için Tasarım

Bir çöp devresini tasarlamak, yük özelliklerinin, işletim ortamının ve triac'ın özelliklerini dikkatli bir şekilde dikkate alır: Anahtar faktörler şunlardır:

Yük Inductance

İndüktif yükler en şiddetli geçicileri oluşturur.Saçma zamanı sabit (RC) yük zamana kadar sabit olmalıdır (L/R) ve yük (FLT:1) maksimum yük için.Genel bir kılavuzluk RC = (R) Yük × L) / bir şey için, ancak amplifik ayar genellikle gereklidir.

Frekansı Anahtarlama

Dimmers veya fan hız kontrolörleri gibi uygulamalarda, triac ikinci kez geçiş yapabilir.Her geçiş olayı, snubber'i stresle geçirir. Yüksek tekrarlama oranları kapasitör ve dirençli güç dağılımını arttırır. Tasarımcılar, bileşenlerin en kötü durumdaki görev döngüsü için derecelendirilmesi gerekir.

Enerji Cerrahı Enerji

Tek bir geçici enerji, E = 0,5 × C × V[D:0)spike[DÜT 1: 1) olarak tahmin edilebilir.Denez bu enerjiyi ısı olarak dağıtmalıdır. Örneğin, 0.1 μF kapasitor 500 V mağazalarına 12.5 mJ. Eğer ikinci kez triac anahtarları, ortalama güç W.

Bitirme Testi

Her zaman kapasitör gerilimi kullanın. 230 VAC sistemleri için minimum 630 999 kullanın. Dirençli mesafeler yüksek gerilim puanına sahip olmalıdır (örneğin, 350 V veya daha fazlası) yol arasında yayılması önlemek için. yüksek gerilim devrelerinde (örneğin, 480 VAC), özel yüksek gerilim film kapasitörler ve daha uzun sürüklü mesafelere karşı direnmek gerekir.

Fiziksel Layoutoutoutoutoutoutoutoutoutout

Snubber bileşenleri, kısa izlere sahip olan triac terminallerine mümkün olduğunca yakın olmalıdır.AFLT:0)Texas Instruments uygulama notu en iyi uygulamaları tartışmak için en iyi uygulamaları tartışır.

Gelişmiş Konular: Snubberless Triacs ve Alternatif Koruma

Modern yarı iletken teknoloji, birçok uygulamada dışsal bir hata olmadan çalışır, bileşenleri basitleştirir (her zaman 1000 V / μs'den fazla) ve daha az hatayı tetikleyebilmek için daha az yatkın olabilir. Bu cihazlar, birçok uygulamada dış bir hata olmadan çalışabilirler, basitleştirme ve bileşen sayımını azaltırlar. Ancak, tüm geçicilere bağışıklık sağlarlar; eğer enerji çok yüksekse, bir snber hala başarısızlıkları önlemek için faydalı olabilir.

Diğer koruma yöntemleri geçici gerilim baskılayıcıları (TVS diyotları) ve metal-oksitleri (MOVs) hattına veya triac'a yerleştirilen bir MOV'ler yüksek enerji dalgalanmaları absorbe eder, ancak bir snubber ile kıyasla daha yavaş bir yanıt süresine sahiptir. Hızlı kenarlar için bir amplifikasyon kombinasyonu ve enerji fikresi için bir MOV sağlar. Örneğin, 275 mm çapında bir MOV VAC için 14 mm çapında bir VAC, binlerce jouls ısıtabilir, ancak hızlı kenarlar için bir şekilde çalışır.

Pratik Tasarım Örneği: Bir Triac-Based Light Dimmer

Ortak 600 W dirençli-incandescent ışık, 230 VAC üzerinde çalışır. triac bir BT136 olabilir (en 16 A, kritik dV /dt = 100 V /μs). Tipik bir snub tasarım 0.1 μF, 630 999 polipropilen fertilite / 435, 1 W metal film direnç veya yaklaşık V / 8 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Yük 500 VA dönüştürücü bir besleme yarık için, snubber'in dV/dt ve zirve gerilimini doğrulaması gerekebilir.Aff ve 47 ULLT:1'in yüksek indüktörlü ölçüm tekniklerini işlemek için.

Ortak Hatalar ve Them'dan Nasıl Kaçırmak

Mühendisler genellikle bu tuzaklara düşerler:

  • [FONT:0) Tamamen büyük kapasiteli: [Dönetici: [Dönetici: 0] Bir kapasitör kullanarak gerekli güç dağılımını artırmaktan daha büyük bir kapasiteye sahip olmak ve triac'ın yüksek dV/dt'e düşük ücretli bir yollara neden olabilir.
  • [FONT:0) Dirençli güç derecelendirmesini görmezden gelir: [DÜDÜ: 1] Küçük bir direnişçi aşırı ısıtabilir ve açılabilir, RMS'yi her zaman güncel hesaplar ve yeterli pul kapasitesi ile bir direnç seçin.
  • [FONT:0]Sesing PCB parasitics: Triac'dan uzak yerleştirilen bir okubber kısa ve geniş bir iz tutabiliyor.
  • [FONT:0]Bir seramik kapasitöre sahip: Seramik kapasitörler (özellikle X7R veya Z5U) yüksek kayıplara sahip olabilir ve AC gerilimi altında film kapasitörler kullanabilir.
  • [FONT:0) Alt taraftaki devrelerde kamçıyı takip etmek: [Dönemli kapı sürücü konfigürasyonlarında, snubber hala doğrudan triac'a yerleştirilmelidir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Snubber devreleri, gerilim dalgalanmalarından triacs korumak ve güvenilir AC güç kontrolü sağlamak için temel bir teknik olarak kalır. Uygun direnç ve kapasitör değerleri seçerek, mühendisler dV/dt, geçici enerjiyi absorbe edebilir ve yanlış tetikleyici veya felaket başarısızlıkları önlemek için temel bir teknik olarak kalırlar. dış bileşenler için ihtiyaç duyduklarını azaltırken, iyi tasarlanmış bir yığınlama işlemi özellikle sert elektrik ortamlardaki yüksek miktardaki ürün kullanımı için, özellikle de sabit bir şekilde kullanılabilir.