Amortiguador
Un amortiguador es un dispositivo usado para suprimir ( " chata ") un fenómeno tal como los transitorios de tensión en eléctricos sistemas, los transitorios de presión en fluidos sistemas (causadas por, por ejemplo, el golpe de ariete ) o el exceso de la fuerza o el movimiento rápido en mecánicos sistemas.
Los amortiguadores se utilizan con frecuencia en sistemas eléctricos con una carga inductiva donde la interrupción repentina del flujo de corriente conduce a un aumento brusco de voltaje en el dispositivo de conmutación de corriente ("retroceso inductivo"), de acuerdo con la ley de Faraday . Este transitorio puede ser una fuente de interferencia electromagnética.(EMI) en otros circuitos. Además, si el voltaje generado a través del dispositivo está más allá de lo que el dispositivo debe tolerar, puede dañarlo o destruirlo. El amortiguador proporciona una ruta de corriente alternativa a corto plazo alrededor del dispositivo de conmutación de corriente para que el elemento inductivo pueda descargarse de forma segura. Los elementos inductivos a menudo no son intencionales, pero surgen de los bucles de corriente implícitos en los circuitos físicos. Si bien la conmutación de corriente está en todas partes, los amortiguadores generalmente solo serán necesarios cuando se cambie una ruta de corriente importante, como en las fuentes de alimentación . Los amortiguadores también se utilizan a menudo para evitar la formación de arco a través de los contactos de relés e interruptores, o la interferencia eléctrica o la soldadura de los contactos que pueden ocurrir (ver tambiénsupresión de arco ).
Un amortiguador RC simple utiliza una pequeña resistencia (R) en serie con un pequeño condensador (C). [1] Esta combinación se puede utilizar para suprimir el rápido aumento de voltaje a través de un tiristor , evitando el encendido erróneo del tiristor; Lo hace limitando la tasa de aumento de voltaje (dV / dt) a través del tiristor a un valor que no lo activará. Se puede utilizar un amortiguador RC de diseño apropiado con cargas de CC o CA. Este tipo de amortiguador se usa comúnmente con cargas inductivas como motores eléctricos.. El voltaje a través de un capacitor no puede cambiar instantáneamente, por lo que una corriente transitoria decreciente fluirá a través de él durante una fracción de segundo, lo que permitirá que el voltaje a través del interruptor aumente más lentamente cuando se abre el interruptor. La determinación de la clasificación de voltaje puede ser difícil debido a la naturaleza de las formas de onda transitorias y puede definirse simplemente por la clasificación de potencia de los componentes del amortiguador y la aplicación. Los amortiguadores RC se pueden fabricar de forma discreta y también se construyen como un solo componente (ver también celda de Boucherot ).
Cuando la corriente que fluye es CC, a menudo se emplea un diodo rectificador simple como amortiguador. [2] El diodo amortiguador está conectado en paralelo con una carga inductiva (como una bobina de relé o un motor eléctrico). El diodo se instala de modo que no conduzca en condiciones normales. Cuando se interrumpe la corriente de excitación externa, la corriente del inductor fluye a través del diodo. La energía almacenada del inductor se disipa gradualmente por la caída de voltaje del diodo y la resistencia del propio inductor. Una desventaja de usar un diodo rectificador simple como amortiguador es que el diodo permite que la corriente continúe fluyendo durante algún tiempo, lo que hace que el inductor permanezca activo durante un poco más de tiempo del deseado. Cuando un amortiguador de este tipo se utiliza en un relé, este efecto puede causar un retraso significativo en el cabo gota , o la retirada, del actuador.
El diodo debe entrar inmediatamente en modo de conducción directa cuando se interrumpe la corriente de conducción. La mayoría de los diodos ordinarios, incluso los diodos de silicio de potencia "lenta", pueden encenderse muy rápidamente, [3] en contraste con su lento tiempo de recuperación inversa . Estos son suficientes para amortiguar dispositivos electromecánicos como relés y motores.
En casos de alta velocidad, donde la conmutación es más rápida que 10 nanosegundos, como en ciertos reguladores de potencia de conmutación, se pueden requerir diodos "rápidos", "ultrarrápidos" o Schottky . [4]
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