Diseño de un RC Snubber para control de motores TRIAC

Estoy diseñando un amortiguador para reducir los transitorios de voltaje para un circuito de control de ángulo de fase de carga TRIAC.

El amortiguador está compuesto por una red RC en paralelo con la carga. La carga es una bomba eléctrica de 230V 5A (desafortunadamente no hay más información al respecto) y el TRIAC será controlado por una MCU que está impulsando un opto-triac para generar el impulso de encendido requerido. También hay un MOV en paralelo al amortiguador/TRIAC para proteger del pico de voltaje del transitorio.

Revisé diferentes notas de aplicación con respecto a los amortiguadores RC en aplicaciones de energía y traté de seguir los cálculos utilizados en AN1048/D .

Específicamente, utilicé el PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE TRIAC en la página 12 con estos datos:

V R METRO S = 230 V (tensión de red a la carga)

I R METRO S = 5 A (y asumí una carga inductiva pura)

ϕ = 50 H z (frecuencia de red a la carga)

d V d t metro a X = 5 ⋅ 10 6 V / s (para el TRIAC elegido)

ρ = 0.6 (Figura 6.18 en la página 9, este valor me parece un buen compromiso entre V pag k ≈ 406 V y el elegido d V d t ).

Los resultados que tengo aplicando las ecuaciones en el AN me dan un capacitor de 23 norte F y una resistencia de 3 k Ω . Mi problema es que estos valores parecen estar lejos de los que normalmente veo en circuitos o hojas de datos similares (p. C = 0.1 m F y R = 33 Ω ) y creo que no estoy dimensionando los componentes correctamente.

Probé este circuito con estos valores durante un par de minutos mientras cambiaba el ángulo de fase y parece funcionar, sin embargo, no tuve la oportunidad de verificar el voltaje máximo de los transitorios porque no tengo el equipo adecuado para hacerlo.

También creo que puedo reducir R 3 a un 1 / 4 W clasificación de potencia pero no estoy seguro acerca de la clasificación de R 6 .

Circuito amortiguador RC

Cualquier sugerencia es realmente apreciada. Gracias.

Tengo un osciloscopio, pero no sé cómo lidiar con voltajes transitorios altos y qué sondas necesitaría para eso.
Oh, eso es fácil entonces. Tiene x 100 sondas? Si no encuentra algunos baratos en Mouser o Digikey. Puede obtenerlos de terceros por $ 50- $ 100 si mal no recuerdo en lugar de $ 400 de primera parte.
Desafortunadamente no, definitivamente debería comprar uno.
mouser.ca/ProductDetail/Cal-Test/… Pero si está trabajando fuera de la red, debe tener en cuenta el hecho de que no es una sonda diferencial, por lo que no puede instrumentar cualquier componente que desee. Las sondas diferenciales facilitan mucho las cosas, pero ahora estamos hablando de $ 400 por una muy barata. Muy recomendable, pero comprensible si no te lo puedes permitir. Sin embargo, definitivamente debería tener una sonda x100, o un par para que pueda simular una sonda diferencial a través de la resta cuando realmente lo necesite.
Usa la aplicación. nota de ST, también. 3k ohm hace que este amortiguador sea inútil, en mi opinión.
Aquí hay otras dos versiones, la misma serie pero un mayor ancho de banda un poco más barato porque no es tan alto kV: mouser.ca/ProductDetail/Cal-Test/… y mouser.ca/ProductDetail/Cal-Test/… y mouser.ca/ProductDetail /Cal-Test/... Mira a tu alrededor.
Será mejor que gaste dinero en una sonda diferencial HV barata. Tengo un Micsig DP10013 y vale la pena el dinero.
@MarkoBuršič Sí. Ese MicSig cuesta $ 200 y definitivamente sería más útil que dos sondas x100 que vale. Es incluso más barato que mis sondas diferenciales EEVBlog. Eran $275.
Tenga en cuenta, si tiene la intención de controlar la velocidad de esta bomba, que las características de flujo/carga de la bomba son, por supuesto, no lineales. Es posible que deba darle el 100 % durante un breve período de tiempo para garantizar un arranque adecuado con todas las cargas, y luego nunca bajar de cierto porcentaje para mantener el flujo bajo presión.
DKNguyen, MarkoBuršič, rdtsc Gracias por sus consejos. El circuito que estoy diseñando está reemplazando una placa vieja que controla la misma bomba en la que se quemó el TRIAC. Por eso estoy tan centrado en el amortiguador. Sin embargo, no puedo obtener los valores del amortiguador anterior porque ya no tengo la placa. El TRIAC también era un modelo diferente.

Respuestas (1)

Realmente necesita un osciloscopio para ese tipo de cosas, ya que básicamente está trabajando a ciegas sin uno. Los cálculos del amortiguador deben tener en cuenta las inductancias del motor en el circuito, por lo que sin la instrumentación adecuada no se puede hacer nada. Un método implica simplemente hacer cálculos de servilletas de papel y luego ejecutar con mucho cuidado a baja potencia y observar la frecuencia de llamada y usar eso para reducir las cosas. Luego juega con los valores hasta que el problema desaparece en el osciloscopio.

Si realmente está trabajando a ciegas, no hay razón para preocuparse tanto, ya que no puede verificar nada de todos modos. Simplemente elegiría una resistencia de 1-5 ohmios y un límite lo más cercano posible a 100 nF y simplemente viviría con eso.

El caso es que me gustaría saber por qué los cálculos realizados de acuerdo con la AN dan valores muy alejados de los comunes que encuentro normalmente en circuitos similares.
@aviationbus Solo lo hojeé, pero mi primera suposición sería que en la figura 6.15, eligió un dV / dt para lo que puede soportar el triac en lugar de otros factores que incluyen la inductancia del motor.
Estoy confundido, entiendo que el AN es que necesito usar el dV/dt nominal máximo para el Triac y considerar la carga como totalmente inductiva si no se conocen otros detalles al respecto. Y esos números me dan una resistencia que es mucho más grande de lo esperado. ¿Se debe al factor de amortiguamiento asociado con el rho elegido (de la Figura 6.18) y quizás al modelo de carga real?
Incluso el cálculo de muestra para ese procedimiento en particular en la página 12 da como resultado R = 1400 ohmios. Parece que está diseñado para criterios diferentes a los de la mayoría de los otros amortiguadores.
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