Red Snubber a través de un conmutador

Soy un novato en la electrónica a pesar de que he estado trabajando en ellos durante algunos años en un entorno principalmente aficionado. Estoy publicando aquí por primera vez, así que por favor sean amables.

El problema que tengo con mi auto viejo es que los contactos del interruptor de los faros se están desgastando (aparentemente es un problema común con mi modelo). No estoy seguro de si se está utilizando un relé en el circuito o no, tendré que verificarlo, pero supongo que las luces se activan directamente.

Tengo una fuente de alimentación de 12 V a 15 V (voltaje de automóvil) que acciona 2 faros (65 W * 2). Entonces, si pruebo la carga, debería obtener alrededor de 9 amperios (todavía tengo que probar). Si esto es cierto, se creará una gran chispa que devorará los contactos.

Leí en Internet que una posible solución es conectar una red Snubber sobre el interruptor para reducir la formación de arcos.

Entonces mis preguntas son:

  1. ¿Qué valores usaría y cómo lo calculo?
  2. ¿Puedo usar algo como componentes electrónicos de electrodomésticos de alto voltaje para hacerlo de manera relativamente segura?
  3. ¿La polaridad sería un problema? P.ej. el orden en que el condensador y la resistencia se conectan en reverencia a los terminales positivo y negativo.

Aquí hay una imagen que hice con algunos de los valores que espero tener a mano.Red amortiguadora

Me gustaría saber cómo calcular los valores, incluso si sugiere otras opciones, solo para poder proteger interruptores y relés simples en el futuro contra arcos en circuitos de CC.

Veo otros usos para una red Snubber en circuitos de CA y en MOSFET e inductores. Si lo desea, también puede explicar los cálculos para estos porque leí que tienen más que ver con las frecuencias de los circuitos que estos pueden producir, y esta información podría ser útil para mí y para otros que la buscan.

Si supone un tiempo de conmutación de 1 ms y quiere decir que el 50 % de la corriente pase por su enlace RC y permite un 100 % de sobretensión, una ligera simplificación excesiva requeriría poco menos de 1 mF: un condensador enorme. Si prueba un simulador de circuito en línea o descarga, por ejemplo, LTspice, puede jugar con algunos valores y ver cuánto efecto tiene.
@winny a cap es definitivamente el enfoque incorrecto para manejar la corriente de arranque de sobretensión de la lámpara
@Tony Sí. Se necesitaría una serie L adicional para limitar la irrupción combinada con sobrevoltaje RC a través del interruptor. Como dices, consigue un cambio mejor.
La serie L luego almacena energía y la descarga en circuito abierto para que sea lo suficientemente grande como para tener tiempo de rebote L/R >. Así también mal. Pero tal vez una ligera mejoría o un poco peor. O mucho peor.

Respuestas (1)

Los amortiguadores solo se utilizan para absorber la EMF inductiva y trasera del motor que ahora actúa como un generador cuando se apaga.

En este caso, las lámparas de tungsteno tienen un efecto de PTC de aproximadamente 1:10 en ohmios y 10:1 en potencia cuando están apagadas, por lo que la sobretensión puede comenzar en 90 A y luego reducirse a 9 A cuando están al rojo vivo. Por esta razón, la clasificación de corriente de contacto del relé debe reducirse para manejar la sobretensión de encendido. Dependiendo de la calidad del contacto con aleaciones de plata, tal vez con tungsteno o titanio agregado al revestimiento de la aleación para soportar altas temperaturas de arco debido al rebote del contacto, si existe.

Es posible que deba tener al menos una clasificación de 25 A o más. El MTBF se ve muy afectado por el número de ciclos y la sobretensión. Omron tiene notas de aplicación y especificaciones de MTBF en esta aplicación. (No es práctico)

El uso típico es encender las luces bajas y, por lo tanto, mucha menos corriente y pasar de las luces bajas a las altas es menos súbito, ya que el filamento ya estará tibio, por lo que tal vez 1: 5 cambie en la luz alta R.

Los contactos pueden manejar sobretensiones mayores que las clasificaciones, pero la frecuencia de conmutación y la relación de sobrecorriente son factores que los fabricantes de automóviles deciden qué relé usar y quién está calificado para cumplir con esas condiciones.

Conclusión:

Elija un relé automotriz más confiable para las sobretensiones de las lámparas. Clasificación de corriente mucho más alta y mejor aleación de contacto.

Buscar materiales de contacto de hojas de datos.

Omron y TE recomiendan: AgSnO2 en casos especiales: AgNi20 o contacto previo de tungsteno

Corríjame si me equivoco. Pero no se produce un arco, entonces el interruptor se apaga, cuando los contactos se separan crean una chispa porque la corriente quiere "permanecer encendida". Por lo tanto, agregar un condensador sobre el interruptor reducirá el flujo de corriente con el tiempo porque las placas del capacitor en realidad no se conectan. agregar una resistencia a esto reducirá la corriente que se extrae del capacitor. pero los valores son importantes porque si elige una resistencia demasiado grande, la chispa en el interruptor se producirá de todos modos. Y elegir un condensador demasiado grande puede retrasar notablemente el cambio de período.
Estaba pensando en usar un capacitor de cerámica encapsulado de mayor capacidad que se usa en algunos equipos de 240v. pero tiene una capacitancia muy baja (150nF), así que no estoy seguro de si funcionaría especialmente con la resistencia que elegí.
@ DarkPh03n1X para una carga resistiva, la corriente no quiere hacer nada. Cuando está encendido, cuando está apagado, está apagado. Cuando tiene una carga inductiva, la corriente quiere seguir fluyendo en la misma dirección en la que se movía. Entonces, cuando abre su contacto, todavía quiere seguir fluyendo, el voltaje aumentará y aumentará lo suficiente como para superar el voltaje de ruptura del aire y el arco y proporcionar un camino para que fluya la corriente (aunque por un corto tiempo).
@ efox29 gracias por aclarar. ¿Cuál podría ser la causa de la falla del interruptor entonces? ¿Corriente demasiado alta o tal vez la edad de los contactos en el interruptor?
Entonces, ¿la información de este video es incorrecta? youtube.com/watch?v=Xr5_gUrUZxY
Sí, el video es para cargas inductivas. Las tapas provocan picos de corriente y deben incluir una serie R para limitar los picos de corriente. Las lámparas de tungsteno son tan malas como las tapas electrónicas muy grandes a través de los contactos en energía equivalente para calentar el filamento> 2900'C aumento de temperatura. Una gorra empeora este problema. Pero una pequeña tapa de plástico mayor que la capacitancia fotovoltaica de 800 V con una potencia en serie R sería un amortiguador ideal para cables inductivos largos de fotovoltaica siempre que Q sea bajo L/R ~1
Ok, gracias por su tiempo en explicar estos duendes mágicos, realmente lo aprecio.
Red Snubber a través de un conmutador
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