Snubber / Voltage Clamp MOSFET

[Larely (Gast)]

Hi, ich habe mich jüngst etwas mit dem Schalten von induktiven Lasten 
beschäftigt und ein paar Simulationen gemacht.

Ich würde gerne eine fiktive Last mit einer Serieninduktivität von 1µH 
und 6Ohm mit 100KHz PWM schalten.

Durch die Induktivität entstehen sehr hohe Spannungsspikes am Drain des 
MOSFETs, die ihn auf Dauer zerstören könnten, das will ich vermeiden.

Erste Idee war eine Schottky Diode gegen VCC zu schalten somit ist die 
Drainspannung auf Vcc +0,x Volt begrenzt. Sieht in der Simu auch gut 
aus.

Ich finde aber häufig ein RCD Clamp/Snubber Glied, bei dem zur Diode in
Serie noch eine Kombination aus Kondensator und Widerstand parallel 
auftritt.
(FYI http://electronicsbeliever.com/rcd-snubber-design-and-analysis/ )
Jetzt frag ich mich, was davon der Vorteil sein soll. Die Spannung wird 
auch auf ein erträgliches Maß am Drain begrenzt, oszilliert aber etwas.

Wann kann ich nur D benutzen, wann RCD?

TNX

[lrep (Gast)]

Hast du eine Erklärung, wozu die D1 in deinen Schaltungen gut sein soll?

[Larely (Gast)]

Klaro,

das hab ich wohl vergessen zu erwähnen. Weil ich später einen Feldtest 
machen wollte mit ner Leistungs LED die an  einem langen Kabel hängt. 
Und die habe ich mal kurzerhand mit ner Diode modelliert.

Aber daran sollte sich niemand aufhängen, die Spike tritt natürlich auch 
ohne D1 in gleicher Höhe auf.

[Michael K. (Gast)]

Larely schrieb:
> Wann kann ich nur D benutzen, wann RCD?

Hängt davon ab ...
In Deiner Beschaltung tut es die Diode, weil Du die gespeicherte Energie 
ja lieber in der LED nutzen willst anstatt sie zu verbraten.
Bei genügend großer Induktivität baust Du so einen Buck Konverter oder 
für die Liebhaber der rücksichtslosen eindeutschung: 'Tiefsetzsteller'

Ganz anders sieht das aus wenn die Induktivität z.B. die Primärwicklung 
eines Übertragers ist.
Dann soll die Energie in den Sekundärkreis übertragen werden und der 
Snubber soll nur die Auswirkungen der Streuinduktivität, also der nicht 
idealen Kopplung beider Wicklungen, bedämpfen.

Ist auch immer die Frage was man da 'beSnubbern' will.
EMI oder Uds oder was auch immer und welche Snubber Konstruktion dafür 
am besten geeignet ist.
Da Snubber immer Verlustbehaftete Krücken sind macht man da besser nur 
so viel wie man unbedingt muß.

[MaWin (Gast)]

Larely schrieb:
> Jetzt frag ich mich, was davon der Vorteil sein soll.

Bei bestimmten Schaltungen (Flyback-Schaltnetzteil) darf man die 
Gegenspannung nicht per Diode kurzschliessen, sondern z.B. 100V 
Gegenspannung sind der Normalzustand. Nur Impulse darüber sind 
Überspannung und dürfen wegefangen werden. Dann verwendet man den RCD 
Snubber bei dem sich der C auf 100V aufladen wird bevor der R genug 
Strom und damit Leistung verbrät um den Überspannungsfunken innerhalb 
eines Schaltreglerzyklus zu verbraten.
So besonders genau sind die Schaltungen nicht, ob nun bei der realen 
Streuinduktivität 120 oder 150 V entstehen ist Glückssache.

[Larely (Gast)]

Erstmal danke ich euch für die Ausführungen, das hilft mir schon mal 
weiter!
Aber ein paar Fragen wären da noch übrig ;-)

Prinzipiell ist es ja so, der Strom der durch den Snubber muss, muss 
auch durch die „LED“, und der Lichtstrom ist näherungsweise proportional 
zum Strom.

Wenn ich die Feldenergie in der Spule mitnutzen möchte lasse ich die 
Spule über die Schottky-Diode entladen. (nur D)

Wenn ich möchte, dass die Feldenergie möglichst n i c h t in der LED 
landet, versuche ich alle Energie in den Kondensator zu Speichern und in 
der OFF-Phase entlädt er sich über den Widerstand = Wärme. (RCD)

Irgendwie irritiert mich noch etwas, dass der Strom, egal wie er in den 
Snubber kommt über die LED fließen muss. Aber ich denke, weil bei 
gleichem Strom, der fließt noch nichts über die Energie ausgesagt wird 
passt das. Dass mehr Energie da ist sehe ich ja anhand der Höhe der 
Induktionsspannung.