رفتن به نوشته‌ها

محاسبات مربوط به اسنابر

برای بارهای سلفی مثل موتور ac، اسنابر باید نسبت های dv/dt در زمان خاموش شدن، و di/dt در زمان روشن شدن، که به خاطر اختلاف فاز بین ولتاژ و جریان ایجاد میشن، رو کاهش بده چرا که هر کدوم اینها اگه از مقادیر تعیین شده در دیتا شیت بیشتر بشه باعث آسب دیدن و احیانا سوختن تریاک میشه.

حالا اگه بخواد dv/dt رو کاهش بده باید مقدار خازن زیاد و مقدار مقاومت کاهش پیدا کنه.
اما اگه بخواد di/dt رو کاهش بده باید مقدار خازن کاهش و مقدار مقاومت افزایش پیدا کنه.
پس تو طراحی اسنابر یه ترید آفی وجود داره.

برای محاسبه مقادیر خازن و مقاومت تو اپ نوت AN437 روش زیر پیشنهاد شده، من این روش رو در عمل خودم استفاده کردم.

با فرض این که مدار به صورت زیر باشه :
pic2

این روش بر مبنای ترید آفی بین dv/dt و ماکزیمم ولتاژ ایجاد شده (که نهایتا منجر به di/dt در زمان روشن شدن میشه) هست، که این ترید آف با یه ضریب دمپ حالا اینجا با اسم زتا بیان میشه، تو این داکیومنت بعد از حل معادلات دیفرانسیل دو تا نمودار به صورت زیر استخراج شدن:
اولی تغییرات ولتاژ پیک نرمالایز شده رو در مقابل تغییرات زتا و دومی تغییرات dv/dt نرمالایز شدن رو در مقابل تغییرات زتا نشون میده.
pic3

که M , E زتا به صورت زیر محاسبه میشن :
pic5

pic4

حالا اینجا با کاهش زتا مقاومت و خازن کاهش پیدا میکنن => ولتاژ پیک افزایش پیدا کنه => di/dt روشن شدن زیاد میشه . تو این حالت مقدار ماکزیمم dv/dt خاموش شدن به ازای زتا زیر 0.5 در زمان بعد از t=0 رخ میده.
حالا اگه زتا زیاد بشه => مقاومت و خازن زیاد => ولتاژ پیک کاهش => di/dt کاهش . تو این حالت به ازای زتای بیشتر از 0.5 ماکزیمم مقدارdv/dt در t =0 رخ میده.

تو اینجا پیشنهاد شده به خاطر توانایی تریاک در تحمل ولتاژ بالا، مقدار زتا پایین در نظر گرفته بشه چرا که با این کار به علت کاهش مقدار خازن هزینه مدار اسنابر کاهش پیدا میکنه.

برای طراحی مدار اسنابر دو حالت در نظر گرفته شده :
1. حالت اول با در نظر گرفتن مقدار مقاومت بار غیر صفر
2. حالت دوم با در نظر گرفتن بار به صورت یه بار سلفی خالص

حالت دوم همون حالت اوله با این تفاوت که مقاومت بار رو صفر در نظر میگیریم که عملا همچین چیزی نداریم پس برای حالت اول میتونیم به صورت زیر مقادیر خازن و مقاومت رو استخراج کنیم:

1. تعیین مقاومت اسنابر
برای اینکه di/dt روشن شدن رو محدود بشه مقدار مقاومت یک مقدار حداقل و ثابت در نظر گرفته میشه مثلا برای di/dt = 50v/us مقدار مقاومت رو حداقل 47 اهم در نظر میگیریم.
بعد مقدار M با توجه به این مقاومت و مقاومت بار محاسبه میشه.

2. تعیین مقدار زتا
با استفاده از روابط قبلی یه رابطه که بیانگر نسبت K به زتا هست به صورت زیر استخراج میشه :
pic6

مقدار E , R,Rs,L که داریم میمونه مقدار dv/dt خاموش شدن که میخواهیم به اون برسیم، به این ترتیب با انتخاب یک مقدار برای این نسبت مثلا 2v/us (در مقابل مقدار حداکثر که مثلا برای bt136 برابر با 50 هست) مقدار نسبت فوق محاسبه میشه.
حالا با استفاده از نسبت بدست امده در بالا از روی نمودار زیر مقدار زتا استخراج میشه .
pic7

3. تعیین مقدار خازن و پیک ولتاژ
برای محاسبه مقدار خازن از رابطه زیر استفاده میشه .
pic8

و برای محاسبه ولتاژ پیک خازن، از روی نمودا بالایی pic3، با توجه به مقدار زتا و M مقدار Z استخراج و بعد مقدار Vp به صورت زیر محاسبه میشه:
Vp=Z.E

ولتاژ پیک تریاک باید از این ولتاژ بیشتر باشه.

– برای محاسبه R , L موتور، میاییم اون رو تو حالت فول لود در نظر میگیریم و میگیم تو این حالت مثلا جریانش I و ولتاژش v=220 و با توجه به اینکه موتورهای القایی pf شون تو فول لود بین 0.8 تا 0.9 هست مدار معادل رو از همین ها استخراج میکنیم.

منبع

منتشر شده در الکترونیک و میکروکنترلر

اولین باشید که نظر می دهید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

55 − 45 =