Ciri -ciri dan aplikasi kapasitor snubber

Apakah kapasitor snubber?

A kapasitor snubber , juga dikenali sebagai kapasitor penampan, adalah jenis kapasitor khas yang digunakan untuk menindas pancang voltan dalam litar, mengurangkan gangguan elektromagnet, dan melindungi peranti pensuisan. Ia biasanya disambungkan secara siri dengan perintang dan kemudian selari merentasi peranti pensuisan (seperti IGBT, MOSFET, atau thyristor) yang memerlukan perlindungan, atau merentasi nod yang mengalami lonjakan voltan.
Fungsi terasnya bukan untuk memberi tenaga, tetapi untuk "menyerap" atau "penampan" tenaga yang berbahaya, seketika yang berlebihan.

Ciri -ciri utama

Ciri -ciri kapasitor snubber menentukan prestasi dan senario yang berkenaan. Ciri utamanya adalah seperti berikut:

1. Voltan tinggi bertahan dan nadi tinggi menahan keupayaan

Ia mesti dapat menahan pancang voltan tinggi seketika yang jauh lebih tinggi daripada voltan operasi normal litar.
Reka bentuk dan bahannya membolehkannya menahan denyutan semasa yang berulang, intensiti tinggi tanpa kerosakan.

2. Induktansi siri setara rendah

Ini adalah salah satu parameter kritikal kapasitor snubber. Sangkar voltan berubah dengan sangat cepat, dan jika induktansi parasit kapasitor terlalu besar, ia akan menghalang perubahan pesat semasa, sehingga gagal menyerap spike dalam masa.

Untuk mengurangkan ESL, kapasitor snubber biasanya menggunakan struktur khas, seperti:

Struktur filem nipis berlamina, seperti kapasitor filem polipropilena, adalah kapasitor snubber yang biasa digunakan.

Pakej rata: Mengurangkan kawasan gelung semasa, dengan itu mengurangkan induktansi.

Reka bentuk pelbagai pin: Menyediakan sambungan dalaman selari, mengurangkan lagi ESL dan rintangan siri setara.

3. Rintangan siri bersamaan rendah

ESR yang rendah bermakna kapasitor menghasilkan kurang haba apabila menyerap tenaga, mengakibatkan kecekapan tinggi dan jangka hayat yang panjang.
Dalam aplikasi penukaran frekuensi tinggi, kenaikan suhu yang disebabkan oleh ESR adalah salah satu punca utama kegagalan kapasitor.

4. Kestabilan tinggi dan jangka hayat panjang

Kapasitor snubber beroperasi dalam persekitaran elektrik yang keras dan memerlukan kestabilan suhu, ciri -ciri kekerapan, dan hayat perkhidmatan yang panjang. Kapasitor filem polipropilena cemerlang dalam aspek -aspek ini.

5. Keupayaan tindak balas yang cepat

Ia boleh bertindak balas dengan cepat kepada perubahan voltan di peringkat nanod dan caj dan pelepasan tepat pada masanya.

Fungsi teras dan prinsip kerja

Ringkasnya, kapasitor snubber menggunakan ciri -ciri asas bahawa voltan merentasi kapasitor tidak dapat berubah dengan tiba -tiba.
Apabila lonjakan voltan berlaku: Kapasitor menyediakan laluan impedans yang rendah, dengan serta-merta menyerap (mengecas) caj berlebihan yang dihasilkan oleh lonjakan, dengan itu "meratakan" puncak voltan.

Selepas lonjakan voltan berlalu: Kapasitor perlahan -lahan melepaskan (pelepasan) tenaga yang disimpan melalui perintang yang disambungkan secara siri dengannya, menghilangkan tenaga yang diserap sebagai haba dalam perintang.

Fungsi perintang siri:

Hadkan arus pelepasan kapasitor untuk mengelakkan arus inrush yang berlebihan daripada membentuk pada peranti pensuisan apabila ia dihidupkan.
Redaman boleh dicapai oleh litar resonan LC yang terdiri daripada kapasitor dan induktansi parasit litar untuk mencegah ayunan.
Kawasan Permohonan Utama
Kapasitor snubber digunakan secara meluas dalam semua litar elektronik kuasa dengan tindakan beralih cepat dan beban induktif.

1. Menukar bekalan kuasa
Digunakan untuk menyerap pancang voltan pada transistor pensuisan kuasa, melindungi MOSFET atau IGBT, mengurangkan bunyi beralih, dan meningkatkan keserasian elektromagnet.

2. Pemacu motor dan penukar kekerapan
Dalam jambatan penyongsang, overshoot voltan disambungkan selari dengan peranti kuasa seperti IGBT untuk menindas voltan overshoot semasa bertukar, yang disebabkan terutamanya oleh beban induktif seperti motor dan induktansi parasit dalam garis. Ini penting untuk melindungi modul kuasa mahal.

3. Litar pembetulan faktor kuasa
Dalam litar meningkatkan PFC, litar penampan membantu melicinkan voltan pada nod beralih, meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan.

4. Inverter/Converter
Dalam peralatan seperti inverter solar dan UPS, ia digunakan untuk melindungi peranti pensuisan kuasa utama dan memastikan operasi sistem yang stabil.

5. Pemanasan induksi
Aplikasi ini melibatkan kekerapan penukaran yang tinggi, kuasa tinggi, dan voltan yang sangat tinggi dan tekanan semasa, menjadikan kapasitor snubber sebagai komponen pelindung yang penting.

6. Litar Memandu Laser Semikonduktor
Digunakan untuk menindas pancang dan deringan nadi pemacu semasa, memastikan kestabilan dan jangka hayat output laser.

7. Elektronik Automotif
Dalam kenderaan motor kenderaan elektrik/hibrid dan penukar DC-DC, persekitaran kerja adalah keras dan keperluan kebolehpercayaan sangat tinggi, jadi kapasitor snubber berprestasi tinggi digunakan secara meluas.

8. Periuk Induksi
Menyerap voltan puncak terbalik pada transistor kuasa adalah aplikasi kos rendah, kebolehpercayaan tinggi yang tipikal.