Schaltnetzteil-Subkondensator

 Funktionsweise von Schaltnetzteilkondensatoren:

• Spannungsspitzen: Wenn der Schalter ausgeschaltet wird, kann die parasitäre Induktivität in der Schaltung einen schnellen Spannungsanstieg am Schalter verursachen. Der Snubber-Kondensator absorbiert diesen plötzlichen Spannungsstoß, begrenzt die Spitzenspannung und verhindert eine Beschädigung des Schalters.
• Stromumschaltung: Während des Abschaltvorgangs stellt der Snubber-Kondensator einen vorübergehenden Pfad für den Stromfluss zur Verfügung, wodurch die di/dt (Stromänderungsrate) verringert und die elektromagnetische Störung minimiert wird.

Wesentliche Merkmale:

• Hohe Spannungsfestigkeit: Muss den beim Schalten auftretenden Spitzenspannungen standhalten.
• Niedriger ESR (äquivalenter Serienwiderstand): Minimiert die Energieverluste innerhalb des Kondensators.  
• Schnelles Aufladen/Entladen möglich: Fähigkeit, bei Schaltvorgängen schnell Energie aufzunehmen und wieder abzugeben.
• Kompakte Größe: Zur Minimierung des Platzbedarfs in leistungselektronischen Systemen.

Typen von Schaltnetzteilkondensatoren:

• Filmkondensatoren: Sie werden häufig aufgrund ihrer hohen Spannungswerte, ihres niedrigen ESR und ihrer guten Temperaturstabilität verwendet.
• Keramische Kondensatoren: Sie bieten eine hohe Kapazität in einem kleinen Gehäuse, können jedoch Einschränkungen bei der Nennspannung und Temperaturstabilität aufweisen.

Überlegungen zum Design:

• Merkmale von Schaltgeräten: Einschalt-/Ausschaltzeiten, Spitzenströme und Spannungen.
• Schaltungsparameter: Parasitäre Induktivität, Lastcharakteristik.
• Snubber-Schaltungstopologie: Verschiedene Snubber-Konfigurationen (R-C, RCD usw.) haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Schaltungsleistung.   

Vorteile der Verwendung von Snubber-Kondensatoren:

• Verbesserte Switch-Zuverlässigkeit: Geringere Belastung des Schaltgeräts, was zu einer längeren Lebensdauer führt.
• Reduzierte EMI-Emissionen: Minimiert elektromagnetische Störungen.
• Verbesserte Systemeffizienz: Geringere Verlustleistung durch geringere Schaltverluste.