スナバ回路は、主にスイッチング回路や電力回路で発生する過渡現象(サージやスパイク電圧、振動)を抑制するための保護回路です。基本は抵抗とコンデンサの直列回路で、
これを負荷・スイッチ素子の両端や巻線部の両端などに接続します。
下記に設計目的・回路特性に応じたスナバ回路の設計手順グループを一覧表で示します。
グループ名 | 対象回路例 | 特徴・動作 | 代表スナバ方式 | 計算の特徴 |
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A. スイッチング素子保護型 | MOSFET, IGBT, バック/フライバック一次側 | 高dv/dt、漏れLによるサージ | RC, RCD, クランプ回路 | 寄生インダクタンスとピーク電圧から定数設計 |
B. 誘導性負荷吸収型 | リレー, ソレノイド, モータ | 接点開放や電流遮断時の逆起電力 | ダイオード, RC, TVS | 負荷インダクタンスと電流に基づいて吸収エネルギー計算 |
C. リンギング抑制型 | バック二次側, ダイオード, LLC共振点 | 高速整流後にLCでリンギング発生 | RC | 寄生LCによる共振周波数からダンピング比を決定 |
D. トライアック誤動作防止型 | トライアック制御(照明・AC機器) | dv/dt誤動作のリスクあり | RC(スナバ) | 負荷のdv/dtに対して閾値を下回るよう設計 |
E. EMI対策型 | 全般(ACライン, DCDC) | 急峻な電圧変化・ノイズ放出 | RC, フェライトビーズ併用 | EMI伝導スペクトルの減衰を狙うため、経験則+測定前提 |
グループAとCは似ていて、「寄生LC」や「dv/dt抑制」を共通要素とします。
グループBは明確に異なり、「負荷側インダクタンスのエネルギー吸収」が設計基準です。
グループDはAC負荷や誘導負荷のトリガ保護がメインで、他グループと独立しています。
グループEは目的がノイズ規格対策(EMC準拠)のため、経験則や測定が重視されます。
今回の記事では上記用途のうちFET・IGBT・フライバック一時側などのスイッチング素子保護用途の設計手順を記載します。