ElektroPrůmysl.cz, červenec 2012

26 ElektroTrh.cz, červenec 2012 RC ČLEN – Souvislost s problematikou zapínání a vypínání zátěže při AC / DC napájení - pokračování Obvodové řešení s RC-členem paralelně ke spínači • Při rozpojení spínače Sk „pokračuje“ proud v in- dukčnosti přes RC-člen a napájecí zdroj. • Pokud se zanedbá parazitní kapacita Cp zátěže a vnitřní impedance Zi zdroje napětí Un je zaned- batelná a převážně odporového charakteru, tak vznikne sériový rezonanční obvod složený z ka- pacitoru C RC-členu, induktoru Lz a sériové kom- binace rezistorů Rz zátěže a rezistoru R RC-členu stejně jako u řešení s RC-členem paralelně k zátě- ži. Skutečnost, že je v obvodu navíc ideální zdroj napětí U není podstatná, protože přechodný děj je definován okamžitou hodnotou proudu I v ob- vodu v momentu obvodové změny (vypnutí kon- taktu) a všemi impedančními prvky zapojení. • Pokud nelze parazitní prvky zanedbat a impe- dance zdroje napětí Un je komplexního charakte- ru, nebo navíc nelineární (např. výstup UPS) je exaktní řešení přechodného děje složité a při ře- šení v praxi metodou pokus-omyl je hledání opti- málních parametrů RC-členu také obtížnější. • Dimenzování velikosti C a R RC-členu se řídí stej- nými zásadami jako v případě RC-členu připoje- ného paralelně k zátěži. • Toto zapojení se používá tam, kde • z funkčního pohledu nevadí, že zátěž je vlast- ně stále napájena proudem přes RC-člen • je jasně definovaná zejména impedančně napájecí síť (ohmický charakter se zaned- batelným vnitřním odporem) • nejsou vysoké nároky na EMC (dlouhá tra- sa pro proud přechodného děje) • je cílem chránit primárně spínač, ochrana zátěže je sekundární (stejně vznikne díky obvodovému řešení) • Toto zapojení se dominantně používá pokud je spínacím prvkem Sp TRIAK. • Výhodou tohoto zapojení je, že kapacitor C v RC-členu je sepnutím spínače vybit do rezisto- ru R. To má pozitivní vliv na průběh přechodné- ho děje při rozpojení spínače. Napětí na kapaci- toru C začne vždy narůstat z nuly (kapacitor je „maximálně připraven“ na akumulaci energie shromážděné v indukčnosti zátěže). • Tato výhoda má však svou „cenu“, která spočívá v tom, že odpor rezistoru R v RC-členu nemůžemít libovolnou hodnotu (směrem dolů), protože by vybíjecí proud při následném sepnutí kontaktu mohl dosáhnout nedovolených hodnot a mohl by poškodit spínač Sk nebo snížit jeho životnost. Shrnutí problematiky zapínání / vypínání indukční zátěže při AC napájení • RC-člen tlumící přechodný děj v obvodu s in- dukčností lze zapojit paralelně k zátěži nebo pa- ralelně ke spínači • Hodnota kapacity kapacitoru C v RC členu má do- minantní vliv na dobu trvání přechodného děje. Naopak velikost odporu rezistoru R v RC-členu má vliv na to, zdali přechodný děj bude aperio- dický a nebo periodický s exponenciálním dozní- váním. Odpor rezistoru R se navíc nedá snižovat k hodnotám blízkým nule (stoupal by počet kmi- tů přechodného děje – ale hlavně by došlo k proudovému přetěžování spínače, snížení jeho životnosti až destrukci). • Pokud je spínač realizován kontaktem Sk, tak při obr. 3 Spínání LR zátěže při AC napájení s RC členem paralelně ke spínači ELEKTRONICKÉ PRVKY A SYSTÉMY