อ่าน 3 นาที
สนับเบอร์
ตัวลดแรงกระแทก (Snubber) คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการระงับ (" snub ") ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะใน ระบบ ไฟฟ้าความดันชั่วขณะใน ระบบ ของเหลว (เช่น เกิดจากปรากฏการณ์ค้อนน้ำ )
สนับเบอร์
ตัวลดแรงกระแทก (Snubber) คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการระงับ (" snub ") ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะใน ระบบ ไฟฟ้าความดันชั่วขณะใน ระบบ ของเหลว (เช่น เกิดจากปรากฏการณ์ค้อนน้ำ ) หรือแรงที่มากเกินไปหรือการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วเกินไปในระบบ กลไก
ระบบไฟฟ้า
ตัวลดแรงดัน กระชาก (Snubber) มักใช้ในระบบไฟฟ้าที่มี โหลด แบบเหนี่ยวนำซึ่งการหยุด กระแส ไฟฟ้า อย่างกะทันหัน จะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ ขนาดใหญ่: คือ แรงดันที่เพิ่มขึ้นคร่อมอุปกรณ์สวิตช์กระแสไฟฟ้า ซึ่งต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ตามกฎของฟาราเดย์ แรงดัน ชั่วขณะนี้อาจเป็นแหล่งกำเนิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ในวงจรอื่นๆ นอกจากนี้ หากแรงดันที่เกิดขึ้นคร่อมอุปกรณ์เกินกว่าที่อุปกรณ์นั้นออกแบบมาให้ทนได้ อาจทำให้เกิดความเสียหายหรือทำลายอุปกรณ์ได้ ตัวลดแรงดันกระชากจะสร้างเส้นทางกระแสไฟฟ้าสำรองชั่วคราวรอบอุปกรณ์สวิตช์กระแสไฟฟ้า เพื่อให้สามารถคายประจุขององค์ประกอบเหนี่ยวนำได้อย่างปลอดภัย องค์ประกอบเหนี่ยวนำมักเกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ เกิดจากวงจรไฟฟ้าที่เกิดจากวงจรทางกายภาพ เช่น สายไฟยาวและ/หรือคดเคี้ยว แม้ว่าการสวิตช์กระแสไฟฟ้าจะมีอยู่ทั่วไป แต่โดยทั่วไปแล้วตัวลดแรงดันกระชากจะจำเป็นเฉพาะในกรณีที่มีการสวิตช์เส้นทางกระแสไฟฟ้าหลัก เช่น ในแหล่งจ่ายไฟตัวลดแรงดันกระชากมักใช้เพื่อป้องกันการเกิดประกายไฟที่หน้าสัมผัสของรีเลย์และสวิตช์หรือการรบกวนทางไฟฟ้า หรือการเชื่อมติดกันของหน้าสัมผัสที่อาจเกิดขึ้นได้ (ดูเพิ่มเติมที่การระงับประกายไฟ )
ตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ (RC)


วงจรสนับเบอร์ RC แบบง่ายใช้ตัวต้านทาน ขนาดเล็ก (R) ต่อ อนุกรม กับตัวเก็บประจุ ขนาดเล็ก (C) [ 1 ]ส่วนประกอบนี้สามารถใช้เพื่อระงับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของแรงดันไฟฟ้าคร่อม ไทริส เตอร์ป้องกันการเปิดไทริสเตอร์โดยไม่ถูกต้อง โดยการจำกัดอัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า ( ) คร่อมไทริสเตอร์ให้มีค่าที่ไม่ทำให้ไทริสเตอร์ทำงาน วงจรสนับเบอร์ RC ที่ออกแบบอย่างเหมาะสมสามารถใช้ได้กับ โหลด DCหรือAC ก็ได้ สนับเบอร์ประเภทนี้มักใช้กับ โหลด แบบเหนี่ยวนำเช่นมอเตอร์ไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวเก็บประจุไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทันที ดังนั้นกระแสไฟฟ้าชั่วคราวที่ลดลงจะไหลผ่านตัวเก็บประจุเป็นเวลาเพียงเสี้ยววินาที ทำให้แรงดันไฟฟ้าคร่อมสวิตช์เพิ่มขึ้นช้าลงเมื่อเปิดสวิตช์ การกำหนดพิกัดแรงดันไฟฟ้าอาจทำได้ยากเนื่องจากลักษณะของรูปคลื่นชั่วคราวและอาจกำหนดได้ง่ายๆ จากพิกัดกำลังของส่วนประกอบสนับเบอร์และการใช้งาน ตัวลดแรงสั่นสะเทือน RC สามารถผลิตแยกชิ้นได้ และยังสามารถสร้างเป็นส่วนประกอบเดียวได้อีกด้วย (ดูเพิ่มเติมที่เซลล์ Boucherot )
ไดโอด
เมื่อกระแสไหลเป็นกระแสตรงมักจะใช้ไดโอดเรียงกระแส แบบง่ายเป็นตัวลดแรงดันกระชาก [ 2 ]ไดโอดลดแรงดันกระชากจะต่อขนานกับโหลดเหนี่ยวนำ (เช่นขดลวดรีเลย์หรือมอเตอร์ไฟฟ้า ) ติดตั้งไดโอดในลักษณะที่ไม่นำกระแสภายใต้สภาวะปกติ เมื่อกระแสขับภายนอกถูกตัด กระแสในตัวเหนี่ยวนำจะไหลผ่านไดโอดแทน พลังงานที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำจะค่อยๆ ถูกกระจายออกไปโดยแรงดันตกคร่อม ของไดโอด และความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำเอง ข้อเสียอย่างหนึ่งของการใช้ไดโอดเรียงกระแสแบบง่ายเป็นตัวลดแรงดันกระชากคือ ไดโอดจะยอมให้กระแสไหลต่อไปได้อีกระยะหนึ่ง ทำให้ตัวเหนี่ยวนำยังคงทำงานนานกว่าที่ต้องการเล็กน้อย เมื่อใช้ตัวลดแรงดันกระชากดังกล่าวในรีเลย์ ผลกระทบนี้อาจทำให้เกิดความล่าช้าอย่างมากในการตัดการเชื่อมต่อหรือการปลดการทำงานของแอคทูเอเตอร์
ไดโอดจะต้องเข้าสู่โหมดการนำกระแสไปข้างหน้า ทันที เมื่อกระแสขับถูกตัดขาด ไดโอดทั่วไปส่วนใหญ่ แม้แต่ ไดโอด ซิลิคอน กำลัง "ช้า" ก็ สามารถเปิดใช้งานได้อย่างรวดเร็ว[ 3 ] ซึ่งตรงกันข้ามกับ เวลาการฟื้นตัวย้อนกลับที่ช้าไดโอดเหล่านี้เพียงพอสำหรับการลดแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์อิเล็กโทรเมคานิกส์ เช่น รีเลย์และมอเตอร์
ในกรณีที่ความเร็วสูง ซึ่งการสลับเร็วกว่า 10 นาโนวินาทีเช่น ในตัวควบคุมพลังงานแบบสวิตชิ่ง บางชนิด อาจจำเป็นต้องใช้ ไดโอด "เร็ว" "เร็วมาก" หรือไดโอด Schottky [ 4 ]
ตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ-ไดโอด
การออกแบบที่ซับซ้อนกว่านั้นใช้ไดโอดที่มีเครือข่าย RC [ 5 ]
อุปกรณ์โซลิดสเตท
ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงบางวงจรจะใช้ วาริสเตอร์ที่ทำจากโลหะออกไซด์ราคาไม่แพง ซึ่งเรียกว่าโลหะออกไซด์วาริสเตอร์ (MOV)
ไดโอด เหล่านี้อาจเป็นแบบขั้วเดียวหรือสองขั้ว เช่นไดโอดซีเนอร์ ซิลิคอนสองตัวที่ต่ออนุกรมแบบกลับด้าน แต่มีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพหลังจากดูดซับพลังงานสูงสุดประมาณสิบกว่าจูล เช่น ในระบบป้องกันฟ้าผ่า แต่เหมาะสำหรับพลังงานที่ต่ำกว่า
ปัจจุบันเซมิคอนดักเตอร์ ที่มี ค่าความต้านทานอนุกรม (Rs) ต่ำลง จึงมักเรียกอุปกรณ์เหล่านี้ว่าอุปกรณ์ระงับแรงดันไฟกระชาก (TVS)หรืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD )
อาจใช้ตัวป้องกันแรงดันไฟกระชากชั่วคราว (TVS) แทนไดโอดธรรมดาได้ วงจรหนีบไดโอดแบบขดลวดทำให้รีเลย์ปิดช้าลง ( ) และทำให้เกิดประกายไฟมากขึ้นหากมีโหลดมอเตอร์ซึ่งต้องการตัวป้องกันแรงดันไฟกระชากเช่นกัน วงจรหนีบไดโอดทำงานได้ดีสำหรับการชะลอความเร็วของมอเตอร์แบบทิศทางเดียวจนหยุด แต่สำหรับมอเตอร์แบบสองทิศทาง จะใช้ TVS แบบไบโพลาร์
วงจรหน่วงเวลาแบบซีเนอร์ไดโอดที่มีแรงดันสูงกว่า อาจทำให้รีเลย์เปิดเร็วกว่าการใช้ไดโอดเรียงกระแสแบบธรรมดา เนื่องจากค่า R สูงขึ้นในขณะที่แรงดันเพิ่มขึ้นถึงระดับของวงจรหน่วงเวลาซีเนอร์ไดโอดที่ต่อลงกราวด์จะป้องกันแรงดันไฟกระชากบวกที่เกินแรงดันพังทลายของซีเนอร์ และจะป้องกันแรงดันไฟกระชากลบที่มากกว่าแรงดันตกคร่อมไดโอดปกติ
ไดโอดป้องกันแรงดันเกินชั่วขณะมีลักษณะคล้ายกับตัวเรียงกระแสควบคุมด้วยซิลิคอน (SCR)ซึ่งจะทำงานเมื่อเกิดแรงดันเกิน จากนั้นจะจำกัดแรงดันตกคร่อมเหมือนทรานซิสเตอร์แบบดาร์ลิงตันเพื่อลดแรงดันตกคร่อมในช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้น
ใน วงจร ไฟฟ้ากระแสสลับไม่สามารถใช้ ไดโอด เรียงกระแสเป็นตัวลดแรงดันเกินได้ หากตัวลดแรงดันเกินแบบ RC อย่างง่ายไม่เพียงพอ จะต้องใช้การออกแบบตัวลดแรงดันเกินแบบสองทิศทางที่ซับซ้อนกว่า
ระบบกลไกและระบบไฮดรอลิก
ตัวกันกระแทกสำหรับท่อและอุปกรณ์ใช้เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวในระหว่างสภาวะผิดปกติ เช่นแผ่นดินไหวการหยุดทำงานของกังหันการปิดวาล์วนิรภัย การปิด วาล์วระบายหรือ การปิด ฟิวส์ไฮดรอลิก ตัวกัน กระแทกช่วยให้ส่วนประกอบสามารถเคลื่อนไหว ได้อย่างอิสระเนื่องจากความร้อนในสภาวะปกติ แต่จะจำกัดการเคลื่อนไหวของส่วนประกอบในสภาวะผิดปกติ[ 6 ] ตัว กัน กระแทก ไฮดรอลิกช่วยให้ท่อสามารถเบี่ยงเบนได้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ เมื่อได้รับแรงกระแทก ตัวกันกระแทก จะทำงานและทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งเพื่อจำกัดการเคลื่อนไหวของท่อ[ 7 ] ตัวกันกระแทกเชิงกลใช้ กลไกทางกลเพื่อให้แรง ยับยั้ง [ 8 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ออตต์, เฮนรี (1988). เทคนิคการลดเสียงรบกวนในระบบอิเล็กทรอนิกส์ (ฉบับที่ 2). ไวลีย์. ISBN 978-0471850687.
- ฮอโรวิตซ์, พอล; ฮิลล์, วินฟิลด์ (1989). ศิลปะแห่งอิเล็กทรอนิกส์ (ฉบับที่ 2). มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 0-521-37095-7.
ลิงก์ภายนอก
- การออกแบบอุปกรณ์ลดแรงกระแทก RC - เอกสารแนะนำการใช้งานจาก NXP
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สนับเบอร์
ตัวลดแรงกระแทก (Snubber) คืออุปกรณ์ที่ใช้ในการระงับ (" snub ") ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะใน ระบบ ไฟฟ้าความดันชั่วขณะใน ระบบ ของเหลว (เช่น เกิดจากปรากฏการณ์ค้อนน้ำ )
ระบบไฟฟ้า
ตัวลดแรงดัน กระชาก (Snubber) มักใช้ในระบบไฟฟ้าที่มี โหลด แบบเหนี่ยวนำ ซึ่งการหยุด กระแส ไฟฟ้า อย่างกะทันหัน จะทำให้เกิด แรงเคลื่อนไฟฟ้าต้านกลับ ขนาดใหญ่: คือ แรงดัน ที่เพิ่มขึ้นคร่อมอุปกรณ์สวิตช์กระแสไฟฟ้า ซึ่งต้านการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ตาม กฎของฟาราเดย์...
ตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ (RC)
วงจรสนับเบอร์ RC แบบง่ายใช้ ตัวต้านทาน ขนาดเล็ก (R) ต่อ อนุกรม กับ ตัวเก็บประจุ ขนาดเล็ก (C) [ 1 ] ส่วนประกอบนี้สามารถใช้เพื่อระงับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ แรงดันไฟฟ้า คร่อม ไทริส เตอร์ ป้องกันการเปิดไทริสเตอร์โดยไม่ถูกต้อง...
ไดโอด
เมื่อกระแสไหลเป็นกระแสตรงมักจะใช้ ไดโอด เรียงกระแส แบบง่ายเป็นตัวลดแรงดันกระชาก [ 2 ] ไดโอดลดแรงดันกระชากจะต่อขนานกับโหลดเหนี่ยวนำ (เช่น ขดลวด รีเลย์ หรือ มอเตอร์ไฟฟ้า ) ติดตั้งไดโอดในลักษณะที่ไม่นำกระแสภายใต้สภาวะปกติ เมื่อกระแสขับภายนอกถูกตัด...