Расчет снаббера: Оценка потери мощности снаббера

Оценка потери мощности снаббера

9 января 2018

телекоммуникациисистемы безопасностиавтомобильная электроникасветотехникауправление питаниемуправление двигателеммедицинаавтоматизацияответственные применениялабораторные приборыMaxim Integratedстатья

Рейли Лан, Назарено (Рено), Розетти (Maxim Integrated)

Представьте ситуацию: ваш клиент обеспокоен. Он думает, что резистор, стоящий в цепи снаббера (или демпфера) регулятора напряжения, перегревается, и подозревает, что это вызовет отказы при эксплуатации. Меж тем миллионы изделий уже изготовлены и отгружены. Клиент находится перед вашей дверью и собирается просить о помощи. Что вы можете порекомендовать?

Зачем нужен снаббер?

Рассмотрим теорию использования снаббера. На рисунке 1 показан типовой понижающий преобразователь с RC-цепочкой, выполняющей роль снаббера (SNUBBER). Без снаббера в точке Vx – верхняя точка конденсатора – может возникнуть «звон» (высокочастотные колебания, мешающие нормальной работе DC

/DC-преобразователя, прим. переводчика). Это может случиться в течение определенного времени, когда второй транзистор включается, не дождавшись полного выключения первого. В течение этого периода времени выходной контур (OUTPUT LOOP) закорочен только паразитными последовательными индуктивностями и параллельными емкостями транзисторов.

Рис. 1. Понижающий DC/DC-преобразователь c RC-снаббером

Теоретически амплитуда звона может в два раза превышать входное напряжение. Плохая трассировка печатной платы также может стать источником звона в цепи. Звон вызывает электромагнитные помехи (EMI) – как излученные, так и наведенные, – которые могут привести к превышению токами и напряжениями транзисторов их предельных пороговых значений, что может вызвать отказ всей схемы. Цепь RC-снаббера уменьшает звон до безопасных величин за счет рассеивания мощности его паразитных колебаний на резисторе.

Отладка

Вернемся к исходной ситуации. Вы посещаете лабораторию клиента и смотрите на переполненную печатную плату с установленным регулятором напряжения.

{2}\times f,$$

где f – частота источника напряжения прямоугольной формы.

Важно отметить, что основное предположение формулы состоит в том, что входное напряжение демпфера представляет собой прямоугольную волну с абсолютно вертикальными нарастающими и спадающими фронтами (ступенчатая функция переходной характеристики). Насколько верна эта гипотеза в нашем случае?

Конечное время нарастания и спадания фронта импульса

Измерение напряжения на входе демпфера (точка V_х на рисунке 1) показывает, что нарастание и спад происходят достаточно быстро. Напряжение поднимается до 19,5 В и опускается до 0 В за 10 нс. Имеет ли это существенное значение? Возвращаясь к расчету, мы повторяем те же вычисления, что и выше, но на этот раз – учитывая время нарастания (рисунок 3).

Рис. 3. Нарастание и спадение сигнала

Уравнения ниже описывают энергию E_r1 и E_r2, связанную со временем нарастания Т_r и Т_ON соответственно:

$$E_{r1}=CV^{2}\times \frac{\tau}{T_{r}}\times \left(T_{r}-\frac{3}{2}\tau+2\tau e^{-\frac{T_{r}}{\tau}}-\frac{\tau}{2}e^{-\frac{2T_{r}}{\tau}} \right)$$

$$V_{r1}=\frac{V}{T_{r}}\times \left[T_{r}-\tau \times (1-e^{-\frac{T_{r}}{\tau}})\right]$$

$$E_{r2}=\frac{CV_{r2}^2}{2}$$

$$V_{r2}=V-V_{r1}$$

Аналогичный набор уравнений получен для спадающего фронта:

$$E_{f1}=CV^{2}\times \frac{\tau}{T_{f}}\times \left(T_{f}-\frac{3}{2}\tau+2\tau e^{-\frac{T_{f}}{\tau}}-\frac{\tau}{2}e^{-\frac{2T_{f}}{\tau}} \right)$$

$$V_{f1}=\frac{V}{T_{f}}\times \left[T_{f}-\tau \times (1-e^{-\frac{T_{f}}{\tau}})\right]$$

$$E_{f2}=\frac{CV_{f2}^2}{2}$$

$$V_{f2}=V-V_{f1}$$

Общая средняя мощность рассеяния представляет собой сумму четырех энергий, умноженную на частоту источника напряжения. {´´}\simeq \frac{1}{3}$$

Проверка с помощью Simplis

Описанное выше – это вычисления мощности рассеивания и, в целом, общеинженерный вариант подхода к проблеме. Для этого потребовалось вспомнить курсы физики и математики в применении к электрическим схемам. С помощью компьютера вы можете легко смоделировать схему в программе Simplis и получить ответ простым способом.

На рисунке 4 показаны графики мощности, напряжения и тока для случая ступенчатой функции, моделируемой в Simplis.

Рис. 4. Моделирование снаббера в Simplis для ступенчатой функции на входе

Обратите внимание, что пиковая рассеиваемая мощность в этом случае составляет 81 Вт, что говорит о неблагоприятной ситуации в пике.

Метки (R1) (Y2) в середине рисунка 4 указывают, что средняя рассеиваемая мощность составляет 129,28876 мВт, что хорошо согласуется с предыдущим расчетом.

На рисунке 5 показаны формы мощности, напряжения и тока для моделируемого в Simplis второго случая (с реальным временем нарастания и спада).

Рис. 5. Моделирование снаббера в Simplis для входного напряжения с медленно изменяющимися фронтами

Обратите внимание, что пиковая рассеиваемая мощность в этом случае составляет всего 7,5 Вт, что говорит в пользу такого варианта. Метка «Power (R1)(Y2)» в верхней части рисунка 5 также сообщает о средней рассеиваемой мощности 57,383628 мВт, что совпадает с приблизительным расчетом с точностью до 1 мВт.

Работа многих схем DC/DC-преобразователей может быть улучшена при наличии демпфирующей цепочки в точке Vх. С практическими примерами конструирования понижающих преобразователей (в частности – c линейкой Himalaya производства компании Maxim Integrated) и снабберными цепочками можно ознакомиться по ссылкам, приведенным в конце статьи.

Заключение

Мы проанализировали рассеивание мощности на снаббере с нескольких сторон и показали разные способы правильной оценки связанных потерь мощности. Возвратимся к исходной постановке задачи: в конце концов, выяснилось, что проблема была не в цепи RC-снаббера, и поведение схемы было вызвано плохой пайкой. Но не мешает напомнить: разработчику необходимо иметь в арсенале несколько рабочих инструментов, и что еще более важно – в каждой возникшей ситуации найти самый подходящий.

Литература

1. Himalayas Step-Down Switching Regulators and Power Modules, Maxim Integrated product page;
2. «R-C Snubbing for The Lab» Maxim Integrated Application Note 907, December 27, 2001.

Оригинал статьи

•••

Борьба с паразитными колебаниями в DC/DC преобразователях. Расчёт RC-снаббера — radiohlam.ru

Итак, для начала определимся с объектом нашей борьбы. Для этого рассмотрим схему синхронного buck-конвертера и осциллограмму напряжения, снятую в точке 1 в момент открытия верхнего и закрытия нижнего транзисторов:

Видите синусоиду? Вот с этими паразитными колебаниями мы и будем бороться.

А зачем, собственно, нам это нужно? Да потому, что эти колебания могут вызвать ряд очень неприятных последствий. Одним из таких последствий является перенапряжение, которое может привести к повторному открытию нижнего транзистора или даже к его лавинному пробою. Кроме того, паразитные высокочастотные колебания могут попасть в нагрузку и привести к нарушению работы её компонентов.

Давайте разберёмся, откуда возникают эти паразитные колебания. Возникают они следующим образом: во время выключения нижнего транзистора на его встроенном защитном диоде кратковременно возникает мощный импульс обратного восстанавливающего тока. Поскольку в контуре всегда присутствует некоторая паразитная индуктивность и ёмкость, то образуется колебательный контур, в котором начинает циркулировать наш токовый импульс. Этот процесс продолжается то тех пор, пока вся энергия этого импульса не будет израсходована, после чего колебания прекратятся (полностью затухнут).

Теперь, поняв причину возникновения колебаний, становятся очевидными и пути борьбы с ними:

1. уменьшение начальной энергии импульса;
2. уменьшение паразитной индуктивности контура;
3. уменьшение паразитной ёмкости контура;
4. 4) использование для ослабления колебаний специальной схемы, известной у буржуев как снаббер (по-нашему — демпфер).

Остановимся подробнее на каждом из этих вариантов:

1) Для уменьшения начальной энергии импульса можно использовать MOSFET-ы со встроенными диодами Шоттки вместо обычных диодов, поскольку у диодов Шоттки меньше обратный восстанавливающий ток. Меньше импульс тока — меньше начальная энергия паразитных колебаний.

2) Паразитная индуктивность контура определяется разводкой платы. Всё это довольно сложно, но один совет можно дать: силовые шины на плате должны быть как можно короче, шире и прямее.

Никогда не задумывались, почему схема DC-DC преобразователя, собранная радиолюбителем “на проводках” может оказаться неработоспособной, хотя та же схема, с теми же номиналами элементов, но собранная на печатной плате, может вполне прилично работать? Виной этому как раз может быть очень большая паразитная индуктивность спаянной “на проводках” схемы (последствия читай выше).

3) Основной частью паразитной ёмкости контура является ёмкость между стоком и истоком транзистора (выходная ёмкость — Coss).

Ёмкость Coss определяется из документации на транзистор. В документации обычно приводятся графики зависимости этой ёмкости от напряжения между стоком и истоком. Так что качаете доку на транзисторы, которые предполагается использовать, и выбираете тот, у которого Coss минимальна.

4) Поскольку, в любом случае, невозможно полностью избавиться ни от паразитной ёмкости, ни от паразитной индуктивности (тем более, когда вы проектируете не просто отдельный блок питания, а блок питания в составе какой-либо платы, то чаще всего у вас нет возможности сделать оптимальную разводку), то может получиться так, что величина паразитных колебаний в сделанном вами девайсе абсолютно вас не устроит. В этом случае (когда все остальные пути исчерпаны) для ослабления колебаний можно использовать снаббер. Причём, могу сказать по собственному опыту, что правильно рассчитанный снаббер способен ослабить колебания довольно эффективно.

Простейший снаббер — это последовательно соединенные конденсатор и резистор. Расчёт такого снаббера заключается в определении номиналов конденсатора и резистора, а так же в определении мощности резистора. Как рассчитываются эти величины:

1) Номинал резистора снаббера рассчитывается исходя из того, что оптимальное сопротивление резистора должно быть равно характеристическому импедансу (сопротивлению) колебательного контура:

, где L и C — это соответственно паразитные индуктивность и ёмкость

Как было отмечено выше, паразитная ёмкость — это в основном ёмкость между стоком и истоком транзистора (выходная ёмкость Coss). Её величину можно определить из документации на транзистор. Но как найти величину паразитной индуктивности? Эта величина определяется расчётным путём по осциллограмме. Для этого измеряем осциллографом частоту паразитных колебаний и из соотношения:

f=1/(2*π*√L*C), находим паразитную индуктивность: L=1/(4*π²*f²*C)

2) Величина ёмкости снаббера обычно является компромиссным решением, поскольку, с одной стороны, чем больше ёмкость — тем лучше сглаживание (меньше число колебаний), с другой стороны, каждый цикл ёмкость перезаряжается и рассеивает через резистор часть полезной энергии, что сказывается на КПД (обычно, нормально рассчитанный снаббер снижает КПД очень незначительно, в пределах пары процентов).

Так вот, на практике величину этой ёмкости обычно определяют из условия, что постоянная времени снаббера должна быть в 3 и более раз больше периода паразитных колебаний:

R_sn*C_sn=3*T=3/f, где T и f — это, соответственно, период и частота паразитных колебаний, отсюда C_sn=3/(Rsn*f)

3) Мощность резистора оценивается по величине энергии, которую он каждый цикл должен рассеивать вследствие перезаряда конденсатора Csn:

P_Rsn=(1/2)*C_sn*U_in²*f_s, где U_in и f_s — это, соответственно, входное напряжение преобразователя и частота, на которой он работает

В дополнение, хочется сказать, что располагать элементы снаббера рекомендуется как можно ближе к силовым ногам транзистора:

Советы по питанию

: Рассчитайте демпфирующий резистор R-C за семь шагов — Управление питанием — Технические статьи

Звонки в импульсных источниках питания могут генерировать излучаемые и кондуктивные шумы, создавать дрожание цепи и чрезмерное рассеяние, а также легко подвергать компоненты чрезмерной нагрузке. Звон является серьезной проблемой в таких приложениях, как звук, питание процессора и любой дизайн, который требует квалификации электромагнитных помех (EMI).

Часто можно укротить схему, добавив простой резисторно-конденсаторный демпфер (RC) для «гашения звона». В этом посте я опишу процедуру из семи шагов, которая поможет избавиться от догадок при выборе значений демпфера.

Звон может возникать в любом импульсном преобразователе, в котором индуктивность и емкость образуют бак индуктивности и конденсатора (LC). Индуктивность может быть связана с выводами компонентов, дорожками печатной платы и утечкой трансформатора, тогда как емкость может быть связана с нелинейными компонентами, такими как выпрямители и межобмоточная емкость трансформатора. Частота и амплитуда звонка, как правило, неизвестны, поскольку обычно неизвестны большинство паразитных помех схемы. Два распространенных места, где возникает чрезмерный звон (по крайней мере, в преобразователях, таких как обратноходовые), – это выпрямительный диод и переключающий полевой транзистор. Одним из простых решений для уменьшения этого звона является его демпфирование или «ослабление» с помощью последовательной RC-цепи, обычно размещаемой непосредственно на выпрямителе или полевом транзисторе.

Процедура из семи шагов, показанная в таблице 1, использует общую методологию, которая сдвигает резонансную частоту звона для расчета паразитной емкости цепи (C _o ) и индуктивности (L). Зная их, вы можете рассчитать демпферный конденсатор ( C _{снаббер} ) и резистор ( R _{snu b} ). Я взял примеры сигналов на рисунках 1 и 2 с резистивно-емкостным демпфером, размещенным параллельно с выпрямителем в эталонном проекте изолированного обратноходового преобразователя на входе 9–57 В постоянного тока 56 В/20 Вт, но процедура такая же, если используется на полевом транзисторе.

Рисунок 1: Звон без демпфера выпрямителя (вверху) и звонок со сдвигом частоты (внизу)

Вы можете увеличить или уменьшить уровень звонка, изменив значение C _snub  . Большие значения для C _snub еще больше уменьшают амплитуду всплеска напряжения, но увеличивают потери мощности в R _snub .

В качестве альтернативы можно уменьшить рассеиваемую мощность в R _{курносом} , опустив C _{курносый} , но звон усилится. Вы должны взвесить компромисс между приемлемой амплитудой кольца напряжения и потерями.

Незатухающий звон в импульсных преобразователях может создавать чрезмерные электромагнитные помехи и перегрузку компонентов. Правильно рассчитанный демпфер RC может помочь решить эти проблемы. Я надеюсь, что моя процедура из семи шагов покажется вам простой и хорошей отправной точкой, которая поможет вам заглушить звон. Для получения дополнительной информации о теме, затронутой здесь, см. мою публикацию EETimes Power Tips «Расчет демпфера RC».  

Источник питания — Как рассчитать значения демпфера RC для дискретного мостового выпрямителя? расчеты снаббера в этом случае) с межобмоточной емкостью

(что совершенно не имеет значения для определения ваших значений снаббера).

В то время как межобмоточная емкость играет роль в том, какие гармоники возвращаются в сеть, но это совершенно другая проблема, а не фактор при расчете значений снабберных компонентов. Единственный способ, которым ваш мостовой выпрямитель может увидеть эту емкость, — это если он был подключен так же, как вы его измерили — между первичной и вторичной обмотками. Но это не так – они подключены через вторичку. Они подключены к одной клемме этого паразитного конденсатора, но другая клемма плавает, если речь идет исключительно о вторичной обмотке.

То, что является важным, так это паразитная емкость, которая является паразитной емкостью, образующейся на двух вторичных выводах. Физически это емкость, образованная между обмотками одной катушки и другими обмотками этой же катушки. Емкость есть, даже если она имеет довольно низкое сопротивление, замыкающее ее (сопротивление вторичной обмотки).

С учетом этого у пренебрежительного отношения есть только одна вещь с «оптимальной ценностью», и я думаю, что полезно получить концептуальное понимание того, что вообще происходит, поскольку это значительно упрощает все эти вещи.

понять, и на самом деле уменьшает (!) математику, о которой вам нужно беспокоиться.

Прежде чем понять снуббера, нужно понять снубби. Вещь, которую пренебрегают. Это, конечно же, звонит .

Звон вызван отражениями. В линиях электропередач, или ударе молотком по чему-либо, или любом потоке энергии. Внезапный скачок характеристического импеданса пути тока приводит к тому, что часть этой энергии отражается обратно к источнику. А диод, транзистор, реле или другой переключающий элемент представляет более или менее наихудший возможный случай прерывистого импеданса — он переходит от характеристического импеданса этой ветви цепи к фактически бесконечному (за исключением струйки тока утечки) и часто в течение наносекунд.

Это плохо. Это вызовет серьезные размышления. Отражения содержат значительное количество энергии, и эта энергия не собирается просто исчезать, она будет плескаться во всем, что ее хранит, пока не рассеется. И что его будет хранить? Конечно же, паразитные емкости и индуктивности нашей схемы!

Вместе они образуют резервуар LC, колеблющийся на резонансной частоте, определяемой величиной паразитной индуктивности и емкости, составляющих резервуар. Это источник звона и то, что определяет частоту, на которой он звонит.

Отражения в контексте линий передачи и волновых сопротивлений могут сбивать с толку, потому что все это очень абстрактно. Однако все, что вам нужно понять, это понять, что слово «отражение» не используется метафорически. Это настоящие отражения! Вид, с которым вы уже хорошо знакомы: отражение от куска стекла, эхо от каменной стены или тепло, отраженное от параболы тепловой лампы. Вибрация в куранте ударила в стену. Это все, о чем мы говорим, и это свойственно любому движению энергии. Не позволяйте более абстрактному качеству этого во всем остальном знакомого события пройти через вас.0011 вы уже понимаете отражения в линиях передачи , но, возможно, еще не понимаете, что понимаете.

Поймите, то, что я собираюсь сказать, это скорее аналогия, а механическая эквивалентность того же эффекта.

Представьте, что ток, протекающий через диод (в обратном направлении – это еще период восстановления и диод еще не успел “отключиться” или перекрыть обратный поток) – это молоток, которым вы машете по воздуху. При взмахе молота существует небольшое сопротивление в виде сопротивления воздуха. Это характеристическое сопротивление. Это сопротивление, которое вы ожидаете почувствовать в каждой точке замаха. Однако, как только диод захлопывается, возникает резкий скачок импеданса, который приводит к огромному увеличению импеданса. Это ваш молот, ударяющий по твердой поверхности. Это останавливает ваш замах, но не убирает всю энергию из этой ситуации. Часть энергии вашего удара молотком отражается обратно в молоток, заставляя его подпрыгивать и вибрировать (звенеть) в вашей руке. Однако он быстро рассеивается, обычно в виде тепла — головка молотка начинает нагреваться после удара за ударом. Это связано с тем, что часть энергии каждого удара отражается обратно в молот, и это происходит из-за изменения механического импеданса — от движения по воздуху до внезапного столкновения с твердым барьером или даже просто с брызгами в воду.

Это все, что происходит, даже если все это происходит незаметно в цепи.

Имея это в виду, демпфер — это просто способ рассеять часть этой отраженной энергии в виде тепла — как и в случае с молотком. Молоток уже хорошо затуплен сталью, из которой он сделан, но наша схема не молоток, а скорее курант. Он долго и громко звенит после удара, поэтому наш демпфер — это как положить на него руку, чтобы быстро прекратить вибрацию.

Итак, мы подошли к ответной части! Вооружившись этим концептуальным пониманием, давайте поговорим о RC-демпферах. Часть о демпфере RC, для которой нам действительно нужно рассчитать и выбрать оптимальное значение, – это «R» демпфера. Вы, наверное, уже догадались, что мы здесь пытаемся сделать: обеспечить резистивный путь, который соответствует волновому сопротивлению цепи, параллельной переключателю. Это просто равно импедансу из-за паразитной емкости и индуктивности (то же самое, что также вызывает LC-бак и звон). Что, конечно:

$$ R = \ sqrt {\ гидроразрыва {L} {C}} $$

Я хотел бы отметить, что во всех трех статьях, на которые вы ссылаетесь, все они дают одну и ту же формулу, эту формулу.

Это важная часть. Если мы не согласуем импеданс остального (реактивного) компонента схемы, то у нас все равно будет та же проблема с отражением, и наш демпфер не принесет много пользы, а может даже усугубить ситуацию.

Однако, если мы просто подключим этот резистор параллельно нашему переключающему элементу… мы больше ничего не будем переключать. Теперь есть целый альтернативный путь, и таким образом диод становится неактуальным. Поэтому мы добавляем конденсатор последовательно с резистором, чтобы блокировать протекание постоянного тока, позволяя нашему переключателю действительно делать что-то полезное.

Теперь вместо того, чтобы энергия отражалась обратно к источнику (и в паразитный резервуар, образованный емкостью на диоде и индуктивностью вторичной обмотки трансформатора и любыми другими паразитными факторами), она может плавно продолжаться через тот же импеданс он был в виде нашего снабберного резистора R и нашего снабберного конденсатора. Конденсатор как минимум должен быть равен паразитной емкости, чтобы он мог фактически поглощать эту энергию, не вызывая отражения. Конденсатор сам по себе ничего не гасит, он просто нужен для того, чтобы дать ему куда-то уйти, что требует прохождения через резистор R. Единственным компонентом, который на самом деле демпфирует или рассеивает эту энергию, является резистор R. Воображаемый компонент комплексного импеданса – реактивного сопротивления – это импеданс, обусловленный накоплением энергии, а не действительная составляющая, вызванная ее диссипацией. Мы хотим рассеивать, а не накапливать эту энергию, и наш демпфер дает энергии путь рассеяния, по которому она может пройти, без отражения (в основном), когда наш диод или что-то еще захлопывается, как кирпичная стена.

Однако резистор не рассеет все сразу. Часть все еще сохраняется в конденсаторе, и она все еще высвобождается обратно, и звон все еще будет там, но пиковая амплитуда, а также время, необходимое для затухания, будут намного меньше благодаря тому, что теперь они вынуждены проходить через наши диссипативные помехи. элемент, R, вместо того, чтобы просто плескаться в баке LC только с плохо согласованным импедансом сопротивления нашей вторичной обмотки, чтобы неэффективно рассеивать его.

Увеличение значения резистора не позволит всему этому поступать в наш демпферный конденсатор и отражаться обратно, а меньшее значение не будет рассеивать столько, сколько мы могли бы, так что это действительно единственное значение здесь, которое имеет оптимальное значение. что мы должны выбрать тщательно.

Остальное не имеет большого значения.

Хорошо, это так, но не так, как вы, вероятно, думаете. Помните, что конденсатор хранит энергию, он не помогает рассеять эту оставшуюся энергию от выключения диода.

Для конденсатора не существует оптимального значения, кроме того, оно должно быть больше, чем паразитная емкость на переключателе, который мы демпфируем, поскольку это гарантирует, что на другой стороне резистора есть место для всей отраженной энергии, поэтому все это будет проходить через резистор, максимизируя рассеивание, которое мы получаем.

Однако он имеет более тонкий эффект. Посмотрим на резонансную частоту этого звонка:

$$ f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} $$

В нем нет буквы «R». Наш снаббер-резистор не изменяет частоту, но когда диод/переключатель/что-то еще выключено, наш снаббер-конденсатор включается последовательно с индуктивностью и емкостью, которые мы демпфируем. Теперь он является частью резервуара LC, а это означает, что частота звонка изменится. Снова взглянув на уравнение резонансной частоты, мы видим, что увеличение емкости в четыре раза уменьшит частоту звона вдвое. Другими словами, если мы выберем значение C, которое в 3 раза превышает наши расчетные паразитные емкости, это уменьшит частоту звонка в 2 раза. Это означает, что потребуется вдвое больше времени, чтобы отраженная энергия прошла через наши рассеивающие демпферный резистор, и что гораздо больше энергии (и больше мощности, являющейся энергией с течением времени) будет рассеиваться на резисторе.

Почему бы просто не сделать конденсатор огромным? Это компромисс. Уродливый. увеличит требования к рассеянию на резисторе и снизит эффективность, или, в крайнем случае, тратит чрезмерное количество энергии и без необходимости нагружает трансформатор и начинает приближаться к исходной проблеме, просто используя резистор сам по себе, и устраняет решение, обеспечиваемое с помощью конденсатора. в сериале на первом месте.

RC-демпфер имеет постоянную времени RC, как и любая другая цепь серии RC. Это должно быть мало по сравнению со временем включения нашего переключающего элемента — в противном случае это немного отличается от простого короткого замыкания или переключения резистора. Время включения мостового выпрямителя в сети с частотой 50 Гц составляет половину периода 50 Гц или 10 мс. Демпфер будет делать свое дело, когда переключатель включен или выключен, и чем ближе постоянная времени будет к нашему времени включения, тем больше энергии мы будем тратить впустую, заполняя этот конденсатор и рассеивая энергию, которая обычно не была бы частью отражение.

Это эмпирическое правило, но в идеале вы хотите, чтобы постоянная времени вашего снаббера была меньше 1/10 времени включения вашего переключателя, то есть 1 мс в данном случае. Но не прыгайте сразу к этому значению — вы создадите большую дополнительную нагрузку на трансформатор, рассеете много тепла и получите очень мало реальной пользы. И 1/10 является несколько произвольным и представляет собой разумный максимум до того, как компромисс достигнет глупых крайностей.

Компромисс зависит от вас, статьи, на которые вы ссылаетесь, дают вам все, что вам нужно, особенно первая, в которой рассматриваются практические соображения компромисса, такие как мощность, рассеиваемая в резисторе и переключателях. Это также дает очень хорошее эмпирическое правило, идентичное эмпирическому правилу из максимной статьи, которое заключается в том, чтобы просто не слишком беспокоиться и выбрать значение, равное 3 или 4-кратному значению паразитной/собственной емкости LC-бака. . Эмпирические правила существуют, потому что они обеспечивают хороший баланс в ситуации компромисса, который обычно хорошо работает в любой ситуации, когда вам не нужно особо заботиться о компромиссе. Если это не будет усилитель мощностью 1000 Вт, вам, вероятно, все равно. Но как минимум вам нужно, чтобы конденсатор был равен или больше паразитной емкости, так как это минимум, необходимый для хранения всей энергии, которая будет храниться в индуктивности.

И есть даже предостережения относительно сопротивления: хотя существует оптимальное значение для максимально быстрого подавления отраженной энергии, это не оптимальное значение, если вас больше волнует, скажем, возникающее пиковое напряжение. Если вам нужно предотвратить превышение значения чего-то чувствительного к напряжению, такого как MOSFET (у которого может быть напряжение пробоя, близкое к напряжению, которое они переключают, в отличие от мостовых выпрямителей, которые часто имеют пробой на порядок или более больше, чем напряжение, которое они блокируют), то вы на самом деле часто будете выбирать R, который очень неоптимален, реже меньше половины значения. Ваш звон будет хуже, но ниже по амплитуде.

Я не согласен с тем, что в статьях приводятся разные способы вычисления чего бы то ни было – все они дают одни и те же формулы, насколько я могу судить:

Похоже, вы надеетесь получить простое уравнение для R и C, которое просто расскажет вы лучший демпфер, но этого не произойдет, потому что проблема не может быть сведена к этому.