Al elaborar conjuntos de transformación potentes, especialmente aquellos que funcionan a alta frecuencia, es necesario tener en cuenta los regímenes de recuperación de dispositivos semiconductores de potencia y la sobretensión.
La forma principal de minimizar la sobretensión inversa es el uso de circuitos de amortiguación RC conectados en paralelo con dispositivos semiconductores de potencia.
Para calcular los parámetros de los circuitos snubber utilizamos dependencias que se reciben como resultado de estudios empíricos que permiten calcular los parámetros requeridos con la suficiente precisión. Para elegir con precisión los parámetros del circuito amortiguador es necesario tener en cuenta la inductividad de todos los conductores, sus construcciones y curvas de recuperación de dispositivos semiconductores de potencia en las condiciones de funcionamiento establecidas. Es muy difícil calcular este modelo matemático.
Presentamos a su atención el modelo básico de cálculo de circuitos RC snubber:
Cálculo del condensador amortiguador:
El condensador amortiguador para los tiristores de control de fase debe sobrecargarse con una carga igual a la mitad de la carga de recuperación inversa. Al mismo tiempo, la sobretensión no tiene que superar el 80% del grado de tensión del dispositivo.
Como regla general, el valor de la carga de recuperación inversa Qrr para dispositivos de control de fase se da para la velocidad de caída de la corriente del ánodo de 10 A / μs
Entonces:
El coeficiente 0.3 se usa en caso de que la velocidad real de la caída de corriente del ánodo sea mucho menor que 10 A / μs.
El coeficiente 0.6 se usa en caso de que la velocidad real de la caída de corriente del ánodo sea cercana a 10 A / μs.
Para los tiristores que se recuperan con mayor velocidad de caída (para tiristores rápidos) se toma el valor Qrr
para la velocidad real y el valor de la capacidad se calcula de la siguiente manera:
Formula 2
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Cálculo de la resistencia del amortiguador:
El valor de la resistencia de la resistencia amortiguadora se selecciona de la siguiente manera:
– la resistencia debe permitir que el tiristor descargue completamente el condensador durante el tiempo en que el tiristor es conductor;
– la velocidad de descarga del crecimiento actual del condensador amortiguador no debe exceder el valor máximo permitido de la velocidad del crecimiento de la corriente del ánodo (para un trabajo confiable, la velocidad de crecimiento actual del condensador amortiguador no debe exceder el 15 ÷ 25% del valor máximo de di / dt);
– el valor de la corriente de descarga del condensador amortiguador a través del tiristor abierto debe ser mayor que la corriente de activación de la compuerta del elemento principal; El tamaño de la resistencia amortiguadora se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula:
Formula 3
donde L es un valor equivalente a la inductividad del transformador.
Los circuitos amortiguadores deben montarse al máximo cerca del tiristor.
Se debe minimizar la inductividad de los conductores de conexión, se deben usar resistencias sin inductividad.
El cálculo de los circuitos snubber RC de acuerdo con el método descrito anteriormente es el proceso de integración. Los cálculos repetitivos con datos de entrada corregidos son necesarios para obtener los resultados que satisfacen todos los requisitos. El uso de circuitos amortiguadores permite mejorar las condiciones de trabajo de los dispositivos semiconductores de potencia.