Diseño De Redes Snubber

Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. Vol. 10, 2 , 111-123(1994)

DISENO DE REDES SNUBBERS,
MEDIANTE TÉCNICAS D E O PTIMIZACI~N,
PARA L A P R O T E C C I ~ NDE TIRISTORES
C ONTRA SOBRETENSIONES

Univ. de Castilla la Mancha, E. U.P. de Albacete,
Avda. España s/n, Campus Universitario, O271 Albacete.

RESUMEN
P ara proteger los tiristores contrasobretensiones se utilizan las redes denominadas
"snubbers". El dimensionamiento de los componentes de éstas debe satisfacer requerimientos a
menudo contrapuestos por lo que su diseño no resulta fácil. Proponemos una técnica de cálculo
basada en la programación no lineal (técnicas de optimización), que permite obtener los valores
de los componentes tales que el comportamiento de la red seajuste lo máximo posible a las
características deseadas. La técnica indicada se ha implementado en un programa de ordenador,
realizado en Turbo Pascal 6.0, de fácil utilización, que incluye una parte de simulación para
diferentes redes snubbers y otra para el diseño mediante técnicas de optimización.

SUMMARY
Networks called snubbers to protect thyristors from overvoltages. Sizing the snubbernetwork components must often satisfy opposed requirements, therefore their design is not easy.
We are proposing here a calculation technique based on non-linear programming (optimizing
techniques), wich allows us to obtain the component values in such a way that the network
behaviour best conforms to required features. This technique has been implemented in a
computer program, run in an easilyused Turbo Pascal6.0, wich is made up of a simulation part
for different types of snubber networks and another for the design by means of optimization
techniques.

Los tiristores son sensibles a las sobretensiones, a las sobrecorrientes y e n general
a cualquier forma d e transitorios tanto en su magnitud como en su velocidad de
variación ("derivadas"). La aparición de sobretensiones ofuertes derivadas de tensión
en bornas de tiristores puede ocasionar, entre otras consecuencias, la puesta en
conducción indeseada d e los mismos e incluso su destrucción. Las sobretensiones
Recibido: Julio 1993
O Universitat Politecnica d e Catalunya (España)

ISSN 0213-1315

transitorias externas, normalmente, no pueden ser controladas por el diseñador del
sistema de potencia, por lo queéste debe contemplar la protección de los componentes
semiconductores frente a ellas. Esta protección puede realizarse utilizando los tiristores
muy por debajo de sus valores límite o utilizando redes especiales de protección en
paralelo con los tiristores a proteger, estas redes se denominan "SNUBBERS".

REDES SNUBBERS4z617
Las redes snubbers se utilizan para suprimir tsransitoriosindeseables y eliminar
problemas en los circuitos de conmutación con elementos inductivos y capacitivos. La
conmutación en estos circuitos puede producir EMI (interferencias electromagnéticas)
que afecten a otros equipos y si no se suprimen las sobretensiones transitorias se pueden
exceder los límites de los dispositivos y producir su degradación o destrucción.
Existen numerosas topologías de redessnubbers para la protección de transistores,
tiristores, triacs, etc.. Estas redes pueden ser disipativas o no disipativas, para la
protección de sobretensiones directas o inversas, con polarización o sin ella, etc.. En
nuestro caso tomaremos como base las tres topologías de redes snubbers para tiristores
que se muestran en la Figura 1 y las posibles modificaciones o combinaciones entre
ellas.Cualquier otro tipo de red puede ser estudiado a partir de las técnicas expuestas.
En la Figura l (a) se muestra una red con polarización directa y con un diodo ( Di)
conectado en antiparalelo con el tiristor: La resistencia R limita la derivada de tensión
directa y R l la descarga de corriente del condensador cuando se dispara el tiristor.
En la Figura l (b) podemos ver una red que, con...