И снова здравствуйте! RC-снаббер. Расчёт.

[isx]

Много раз сталкивался с необходимостью расчёта снаббеной цепочки, но вся инфа, в основном, идёт для специалистов. Для меня, как для любителя, вникнуть в эти килотонны формул практически не реально. В сети инфа тоже достаточно жидкая.
Пока хочу понять расчёт снаббера Drain-Sourse полевого транзистора.
Из того что я понял:
Резистор рассчитывается с учётом того, что он должен разрядить кондёр и рассеить выделяемую на нём мощь.
С кондёром беда. Так же не понятно с частотой - как она влияет на выбор номиналов?

[terio007]

Имеет смысл сначала глянуть на время включенного состояния транзистора.
Разделив это время на 3, получим максимально возможное произведение RC снаббера.(так называемую постоянную времени цепочки тау).При большем тау снаббера конденсатор просто будет не успевать разряжаться транзистором полностью.
Например транзистор включается на 10мкс. Значит тау=3...4мкс.
Выбираем R и C руководствуясь базовым принципом: Побольше С, поменьше R.
Например R=30 Ом, С=0,1мкФ.
Или R=10 Ом, С=0,33мкФ.
Или R=1,0 Ом, С=3,3мкФ.
Насколько можно уменьшать R? Ограничением послужит начальный ток разряда ёмкости при включении транзистора.
Этот ток, найденный путём деления напряжения на ёмкости на сопротивление резистора, не должен превышать максимального тока транзистора, а лучше быть несколько меньше...
Каким будет напряжение на ёмкости ?
В грамотно подобранном снаббере оно ненамного превысит напряжение питания нагрузки, поэтому можно счтитать его равным напряжению питания.
Удачных расчётов.

[isx]

Очень доходчиво, давно искал подобное описание. Спасибо .
Ну и как всегда появились вопросы .
Тоесть, если у меня транзистор выдаёт меандр в 12В и частотой 1 кГц (например), то тау = 1сек/1000Гц/2 (2 так как у нас меандр и при такой частоте временем вкл/выкл можно пренебречь)/3=166мкс.? Тогда при допустимом токе полевика, например распространённого IRFZ44N, в 49А, даже взяв половину этого значения 24А, при напряжении 12в имеем минимально допустимое сопротивление в 0.5Ом, что даёт нам 288 ВАТТ рассеиваемой мощности в идеале.
Как подсчитать реальную требуемую максимальную рассеиваемую мощность резистора, ведь, как я понимаю, такие токи если там и будут, то только очень короткое время, и такая мощность на резисторе явно не выделится?

Насколько можно уменьшать R? Ограничением послужит начальный ток разряда ёмкости при включении транзистора.

Я так понимаю в этот момент эта нагрузка ляжет на транзистор поверх основной? Тогда может нужно вычесть предварительно эту основную нагрузку?

[terio007]

Как подсчитать реальную требуемую максимальную рассеиваемую мощность резистора, ведь, как я понимаю, такие токи если там и будут, то только очень короткое время, и такая мощность на резисторе явно не выделится?

В приведенном вами примере допустимая ёмкость конденсатора составит 332мкФ.
Ток будет уменьшаться по экспоненте, но для оценочного расчёта можно допустить линейный разряд. Тогда начальный ток разряда 24А, конечный 0А, средний за 166мкс - 12А.
Соответственно резистор должен быть мощностью 72Вт.
Но может для эффективного гашения выброса индуктивной нагрузки будет вполне достаточно 1мкф?
Тогда разряд завершится в 332 раза быстрее(за полмикросекунды) и соответственно мощность резистора в полватта будет достаточна.
Итак, величина конденсатора по максимуму определена. А как определить её по минимуму?
Строгих формул тут нет.
Всё зависит от энергии и скорости развития выброса на индуктивной нагрузке.
А выброс зависит от индуктивности и внутреннего активного сопротивления нагрузки и скорости(длительности фронта) закрытия транзистора. При медленном закрытии часть энергии выброса рассеется на кристалле транзистора, при быстром закрытии почти весь выброс выйдет в рост напряжении на стоке уже закрывшегося транзистора.
Для первого включения можно задаться ёмкостью С=Iквадрат/10.
Где I - ток нагрузки в А, а С - в микрофарадах. Например при токе нагрузки в 3А емкости снаббера в 1 мкФ хватит.
Если выброс не превысит 5-10% напряжения - очень хорошо.
Но например в вашем примере с питанием в 12В и выброс в 400% не обидит IRFZ44N Он имеет предельное напряжение исток-сток 55В. Поэтому при желании можно уменьшить конденсатор...
Я так понимаю в этот момент эта нагрузка ляжет на транзистор поверх основной? Тогда может нужно вычесть предварительно эту основную нагрузку?
Да, конечно.
Ведь транзистор в момент включения будет пропускать через себя кроме тока разряда конденсатора снаббера ещё и ток нагрузки.

[isx]

Но может для эффективного гашения выброса индуктивной нагрузки будет вполне достаточно 1мкф?

Тоесть тут только опытным путём можно выявить нужную ёмкость, взяв за начало формулу:

С=Iквадрат/10.

подкорректировать полученный номинал при практическом применении (в зависимости от эффективности гашения выброса), и от ёмкости уже плясать к резистору?
И получается, при 1мкФ резистор нужен примерно на 166 Ом?

[terio007]

1. Да
2. Резистор обычно берут минимально возможным, дабы только не убить транзистор.
При высокой частоте коммутации могут появиться дополнительные соображении - ёмкость цепочки и индуктивность нагрузки образуют последовательный колебательный контур, и для подавления его колебаний желательно как раз больший номинал резистора. это уменьшает добротность контура, гасит развитие колебаний.
В общем требования противоречивые, работа при подборе снаббера не столько из области математики, сколько из области практики.

И получается, при 1мкФ резистор нужен примерно на 166 Ом?

Не "нужен", а "может быть не более".Почувствуйте разницу.
А минимальныо допустимый номинал мы обсудили выше.
Я бы поставил Ом на 10...30, да и дело с концом!

[isx]

Не "нужен", а "может быть не более".Почувствуйте разницу.

Понял и почувствовал .

сколько из области практики.

Я бы поставил Ом на 10...30, да и дело с концом!

У вас есть опыт, а я пока только по рекомендациям ставил номиналы. Теперь будем пробовать развиваться и в этом направлении . На выходных попробую откопать старые проекты и поэкспериментировать с номиналами...
Ещё раз большое спасибо .

[Cerber2012]

[uquote="terio007",url="/forum/viewtopic.php?p=2284128#p2284128"]Имеет смысл сначала глянуть на время включенного состояния транзистора.
Разделив это время на 3, получим максимально возможное произведение RC снаббера.(так называемую постоянную времени цепочки тау).При большем тау снаббера конденсатор просто будет не успевать разряжаться транзистором полностью.
Например транзистор включается на 10мкс. Значит тау=3...4мкс.
Выбираем R и C руководствуясь базовым принципом: Побольше С, поменьше R.
Например R=30 Ом, С=0,1мкФ.
Или R=10 Ом, С=0,33мкФ.
Или R=1,0 Ом, С=3,3мкФ.
Насколько можно уменьшать R? Ограничением послужит начальный ток разряда ёмкости при включении транзистора.
Этот ток, найденный путём деления напряжения на ёмкости на сопротивление резистора, не должен превышать максимального тока транзистора, а лучше быть несколько меньше...
Каким будет напряжение на ёмкости ?
В грамотно подобранном снаббере оно ненамного превысит напряжение питания нагрузки, поэтому можно счтитать его равным напряжению питания.
Удачных расчётов.[/uquote]

Я подниму тему с вопросом, данное тау - если от него отталкиваться, дает максимальную емкость снаббера. Но ведь мы сглаживаем паразитные выбросы , а их длительность относительно включенного состояния ключа - не более 10-20 процентов (на вскидку). т.е. тут эту тау еще нужно умножить на коэффициент 0.1-0.2.

Т.е. Rснаббера*Сснаббера=3*Tпаразитное - примерное время паразитных колебаний которое нужно гасить.