مدار اسنابر در الکترونیک قدرت

مدار اسنابر در الکترونیک قدرت:
شکل زیر یک شبکه سوئیچینگ توان ساده را با یک سوئیچ نیمه هادی قدرت و بار مقاومتی نشان می دهد.

وقتی نیمه هادی قدرت قطع یا وصل شود، ولتاژ و جریان آن زیاد است و در نتیجه اتلاف توان زیاد خواهد بود و انرژی بسیاری را مصرف خواهد کرد.

شکل موج ایده آل ولتاژ، جریان و توان سوئیچ تحت شرایط کلیدزنی یا سوئیچینگ، در شکل زیر نشان داده شده است.

وقتی سوئیچ برای ایجاد وقفه در تأمین جریان بار باز می شود، ولتاژ و جریان آن تغییراتی خطی خواهند داشت.

توان تلف شده پیک نیز برابر با یک چهارم حاصل ضرب حداکثر ولتاژ و حداکثر جریان است که در مدارهای سوئیچینگ ولتاژ بالا بسیار زیاد محسوب می شود. اگر بار سلفی باشد، آنگاه توان تلف شده به طور قابل ملاحظه ای زیاد خواهد بود، زیرا امپدانس منجر به طولانی شدن جریان می شود.

این تلفات خاموش شدن را می توان با اتصال خازن اسنابر به دو سر کلید نیمه هادی مطابق شکل زیر به حداقل رساند.

وقتی سوئیچ باز می شود، جریان به خازن اسنابر منتقل می شود که در ابتدا بدون بار بوده است. تغییر جریان تغییر ولتاژ سوئیچ را کند می کند و در نتیجه، جریان به مقداری کمتر از وقتی می رسد که ولتاژ سوئیچ به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است.

این افزایش آهسته ولتاژ سوئیچ باعث کاهش قابل توجه اتلاف انرژی سوئیچینگ خواهد شد. با این پیکربندی اسنابرها و سوئیچ ها، می توان به سوئیچینگ با فرکانس بالا و در عین حال تلفات کم دست یافت.

با بسته شدن کلید در ابتدای زاویه هدایت، خازن اسنابر در کلید بسته تخلیه می شود. جریان دشارژ یا تخلیه معمولاً با قرار دادن یک مقاومت کوچک سری با خازن اسنابر محدود می شود.

در نتیجه، یک مدار اسنابر RC با ثابت زمانی τ=RC خواهیم داشت.