Diode này đóng vai trò gì?

Tôi mới mua một bộ Arduino Uno và đang thực hiện tất cả các dự án trong tập sách đi kèm với bộ này. Từ ngay cả mạch LED và điện trở đơn giản nhất, để cảm nhận về bo mạch Arduino, ván trượt và phủi bụi kiến ​​thức điện tử của tôi đã không được sử dụng trong khoảng 30 năm. Nó cần phủi bụi.

Một trong những mạch chỉ đơn giản là để demo chuyển đổi năng lượng bằng cách sử dụng động cơ và bóng bán dẫn NPN. Tôi hiểu mọi khía cạnh của các cuicuits cơ bản nhất này ngoại trừ chức năng của một diode, theo như tôi có thể nói, không có vai trò gì trong hoạt động của mạch. Nó chắc chắn là có lý do, vì vậy câu hỏi của tôi là: lý do đó là gì?

Diode này sẽ thay thế bất kỳ EMF ngược nào gây ra khi tắt động cơ. Nói chung, khi một người có tải cảm ứng như động cơ hoặc điện từ của nam châm điện, khi bạn bật nó, sẽ có dòng điện ban đầu giảm, vì một số dòng điện sẽ hoạt động để tạo thành từ trường xung quanh cuộn dây. Ngược lại, khi tắt, từ trường đã được tạo ra cần phải tiêu tan. Khi không có diode EMF trở lại, đường dẫn sẽ đi qua BJT, điều này gần như chắc chắn sẽ làm hỏng nó, hoặc có lẽ các thành phần khác tùy thuộc vào mạch.

Đối với cực của chính diode, khi truyền dòng điện qua một chiều, bạn tạo ra một trường theo hướng tương ứng. Khi bạn dừng nguồn, trường đó sẽ quay trở lại vị trí "nghỉ" của nó, điều đó có nghĩa là dòng điện sẽ chảy theo cách khác trong giây lát.

Tất cả các tải phản ứng (điện dung và cảm ứng) có loại đặc tính "lưu trữ" này cần được tính đến trong thiết kế, tải điện trở là ngoại lệ. Nếu bạn muốn biết thêm về các phương trình quản lý và như vậy, wikipedia là một nơi tốt để bắt đầu hoặc để đọc tốt, hãy thử "Nghệ thuật điện tử", Horowitz và Hill, ấn bản thứ 3.

Động cơ là một LOAD BẮT ĐẦU.

Do Định luật cảm ứng của Faraday nói rằng dòng điện thay đổi theo thời gian tạo ra từ trường có cường độ tỷ lệ thuận với sự thay đổi dòng điện qua dây dẫn theo thời gian và (có nhiều sự đối xứng tồn tại trong vật lý), từ trường thay đổi tạo ra một điện trường trường (một sự khác biệt điện áp) xung quanh dây dẫn biểu hiện như một sự đối lập với sự thay đổi dòng điện tạo ra từ trường. Điều này là do Định luật Lenz hoàn thành Công thức cảm ứng điện từ của Faraday trong đó một động lực điện được tạo ra bằng với tốc độ thay đổi của từ trường theo thời gian (nguyên nhân là do sự thay đổi của dòng điện.

Định luật Faraday: back-EMF = (-1) dB / dt N trong đó back-EMF là điện thế đối nghịch với dòng điện tạo ra điện trở thay đổi, "-1" là Định luật Lenz, "dB" là sự thay đổi của từ thông và "dT" là khoảng thời gian mà sự thay đổi được đo và N là có bao nhiêu cuộn dây nằm trong điện trường thay đổi.

Động cơ của bạn là cảm ứng do nhiều cuộn dây. Khi nó khởi động, nó tăng tốc từ từ thay vì ngay lập tức ở tốc độ cao nhất vì luật của Lenz khiến EMF trở lại chống lại sự thay đổi của dòng chảy cho đến khi dòng chảy không còn thay đổi và ở mức tối đa. Bây giờ có năng lượng được lưu trữ trong từ trường tương ứng. Khi bạn tắt động cơ, nó vẫn sẽ quay và bây giờ thay vì tiêu thụ năng lượng, nó đang tạo ra năng lượng. EMF ban đầu đã chảy về phía nguồn cung cấp nhưng bây giờ khi động cơ làm chậm độ tự cảm sẽ chống lại sự thay đổi của dòng điện và sẽ buộc một dòng điện chạy về phía trước và vào bộ thu bóng bán dẫn.

Vì dòng điện là dòng điện tử, các electron phải đến từ đâu đó. Transitor của bạn kết nối động cơ với NHÓM nơi nó đang tìm nguồn điện tử ban đầu. Các electron "di chuyển" bởi lực điện động gây ra bởi từ trường sụp đổ sẽ tụ lại ở bộ thu bóng bán dẫn mà không có diode và sẽ phải được lấy từ Bộ nguồn của bạn, thứ sẽ không như vậy. Với một diode đưa ra đường dẫn trở lại cho EMF đó, nó sẽ tiêu tan qua diode và động cơ sau một vài vòng lặp qua nó.

Vì vậy, diode bay ngược cho phép các electron chạy xung quanh động cơ và không đi vào nguồn điện hoặc bóng bán dẫn (gây ra thiệt hại tiềm tàng), được tạo ra bởi sự tự cảm ứng trong cuộn dây của động cơ khi tắt và gây ra bởi sự thay đổi đột ngột trong hiện tại bằng không.