Sử dụng đúng diode Flyback hoặc Snubber trên Motor hoặc Transitor?

Từ việc nhìn thấy một vài sơ đồ trong đó diode flyback hoặc snubber đã được đặt trên các đầu cực CE của bóng bán dẫn (Cấu hình bên phải), thay vì những gì tôi thường thấy là flyback được đặt trên các đầu nối cuộn dây (Cấu hình bên trái).

Điều nào trong số này là "chính xác"? Hay mỗi người có một mục đích riêng?

Lưu ý, các điốt thường được liệt kê là điốt loại 1N400x bên ngoài (trên TIP120 Darlington), không phải là diode cơ thể bên trong của BJT hoặc Mosfet.

Lưu ý cuối cùng, tôi đã thấy một vài sơ đồ có cả hai điốt, một qua cuộn dây và một sơ đồ khác trên các thiết bị đầu cuối CE. Tôi giả sử rằng một trong những chỉ là dư thừa mà không thực sự ảnh hưởng đến mạch trong trường hợp đó, đó có phải là một giả định sai?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Câu trả lời cho Khi nào / tại sao bạn sẽ sử dụng diode Zener làm diode bánh đà (trên cuộn dây của rơle)? chạm vào điều này một chút, bằng cách hiển thị Diode thông thường trong cấu hình bên trái ở trên, trong khi hiển thị Diode Zener trong cấu hình bên phải. Điều đó không nói rằng điều ngược lại không đúng ( hoặc tại sao ) Vì vậy, như một phần thứ hai , Zener có thể hoạt động trong cấu hình bên trái và một diode thông thường trong cấu hình bên phải không? Nếu vậy, nó thay đổi như thế nào nó hoạt động?

Hãy xem xét hoạt động của mạch.

Khi bóng bán dẫn đang chạy trong cuộn dây từ trên xuống dưới khi mạch được rút ra, bây giờ chúng ta sẽ tắt bóng bán dẫn. Dòng điện trong cuộn dây vẫn muốn chảy.

Đối với mạch bên trái, dòng điện này bây giờ có thể chảy trở lại Vcc thông qua diode, điện áp trên cuộn dây đã đảo ngược hướng và bị giới hạn bởi diode, dòng điện có thể phân rã về 0 một cách an toàn.

Đối với mạch bên phải, diode không giúp đỡ. Dòng điện chạy trong cuộn dây sẽ buộc điện áp trên bộ thu tăng lên đến điểm mà bóng bán dẫn (hoặc có thể là diode) bị hỏng và bắt đầu dẫn điện. Tại thời điểm này, dòng điện có thể bắt đầu phân rã trong cuộn dây nhưng năng lượng trong bóng bán dẫn bị hỏng (hoặc ít có khả năng hơn) sẽ quá mức và có thể dẫn đến cái chết của bóng bán dẫn. Lưu ý một diode zener ở đây sẽ hoạt động vì bạn cho phép điện áp trên cuộn dây đảo ngược để dòng điện có thể phân rã về 0 trong khi giới hạn điện áp trên bóng bán dẫn ở giá trị an toàn.

Cần lưu ý rằng việc cho phép điện áp trên cuộn dây đảo ngược với điện áp cao hơn có nghĩa là dòng điện có thể phân rã nhanh hơn, đó là lý do tại sao đôi khi bạn nhìn thấy một zener trong mạch bên phải hoặc nhiều hơn một diode trong chuỗi bên trái.

Một zener có thể làm việc trong cả hai nhưng một diode sẽ không

Một zener.

Đối với bên trái, nó sẽ chỉ hoạt động một diode (với một số kẹp cung cấp ..) Đối với bên phải, nó sẽ nhanh chóng xả cuộn dây (nếu được đánh giá chính xác - TV)

Một diode

Đối với bên trái, nó sẽ là một chiếc chopper bình thường với đường dẫn bánh xe miễn phí. Đối với quyền bạn có một bóng bán dẫn chết

Điều sau không thể chính xác. Dòng điện cảm ứng chạy theo cùng hướng với dòng điện ban đầu đã làm, và một diode tiếp giáp phân cực ngược sẽ không giúp ích gì. Điện áp tích tụ từ dòng điện như vậy qua điện trở gần vô hạn là điều làm hỏng bóng bán dẫn ở nơi đầu tiên (Zener hoạt động bằng cách cho phép dòng điện chạy qua khi điện áp đạt đến mức tối đa nhất định). Rằng bóng bán dẫn vẫn hoạt động sau khi tắt trong một cấu hình như vậy là may mắn ngu ngốc.

Cuộn cảm gây ra một đỉnh điện áp cao bởi vì đường dẫn hiện tại bị gián đoạn. Dòng điện sẽ cố gắng tìm một đường dẫn mới và cho đến khi nó đi, nó sẽ tăng điện áp. Thay thế tốt nhất

Mạch bên trái là tốt nhất trong hai, nó triệt tiêu điện áp tăng vọt tại nguồn. Nếu điện áp trên cuộn cảm tăng, diode bắt đầu dẫn cho đến khi toàn bộ năng lượng tiêu tan trong mạch.

Mạch bên phải cố gắng làm điều tương tự, nhưng dựa vào nguồn cung cấp điện có đường trở kháng thấp. Điều này không phải lúc nào cũng đúng và một số bộ điều chỉnh điện áp không thích dòng điện ngược được đưa vào đầu ra của nó. Thay thế xấu.

Thay thế zener hoặc MOV bị vấn đề tương tự như mạch bên phải, nó phụ thuộc vào đường trở kháng thấp thông qua nguồn điện. Thay thế xấu.

Cá nhân tôi không thích 1N400x cho việc sử dụng này vì nó khá chậm. Đối với dòng điện nhỏ (<100mA) tôi thích 1N4148 nhanh hơn nhiều. Đối với dòng điện lớn hơn, tôi sẽ kiểm tra một trong những hướng dẫn lựa chọn khác nhau trên Internet.

Bạn muốn sử dụng mạch ở bên trái (cho dù bạn đang sử dụng một diode tiêu chuẩn hoặc một bộ diode + Zener) vì hai lý do:

1. Một số nguồn cung cấp năng lượng (thực tế là về tất cả các nguồn cung cấp được điều tiết tuyến tính, thực tế) không thể chìm dòng điện, mà mạch thứ hai yêu cầu chúng làm. Nếu bạn cố gắng yêu cầu nguồn cung bị chìm khi không thể, điện áp đầu ra sẽ tăng theo kiểu không kiểm soát được, có khả năng làm hỏng nguồn cung cấp và bất kỳ thứ gì khác được kết nối với nó.

2. Ngay cả khi nguồn cung cấp có thể chìm dòng điện, mạch bên trái vẫn vượt trội vì diện tích vòng lặp cho dI / dt tắt tạm thời được giữ nhỏ hơn nhiều, giữ cho nó không phát ra nhiều EMI như nó sẽ đi hết cung cấp điện và trở lại. Điều này đặc biệt quan trọng nếu bạn kẹp EMF phía sau ở một giá trị quan trọng vì EMI kết quả sẽ lớn hơn trong trường hợp đó.

EMF trở lại phát sinh bởi sự tắt nhanh dòng điện cuộn dây gây ra sự sụp đổ nhanh chóng của từ trường của cuộn dây, do đó tạo ra một dòng điện ngược bằng nhau và ngược lại với dòng điện mà cuộn dây đã tích điện hoặc bão hòa. Dòng điện âm này sẽ đi theo các đường điện trở mà qua đó sẽ tạo ra điện áp âm.

Mối nguy hiểm đó được đưa ra cho phần tử chuyển mạch được xử lý tốt nhất một cách nhanh chóng và dứt khoát với một diode chống song song, có bánh xe tự do trên cuộn dây.

Điều này làm giảm độ dài đường dẫn bức xạ EMI và đơn giản hóa việc phân tích bằng cách giữ vấn đề giữa cuộn dây và diode. Điều đó một mình tránh mọi căng thẳng sự cố điện áp ngược không cần thiết trên đường giao nhau của bóng bán dẫn lái xe, cũng như tránh lựa chọn zener ưa thích để thử và khớp với ngưỡng sự cố của bóng bán dẫn, hoặc lo lắng về việc lan truyền năng lượng phát sinh giữa cuộn dây và zener, tất cả điều này bị phụ thuộc vào đặc điểm chuyển mạch, chu kỳ nhiệm vụ, dòng bão hòa, v.v.

Với một diode tự do, công suất duy nhất bạn cần lo lắng là công suất tiêu tán khi dòng bão hòa tối đa của cuộn dây / lõi nhân với mức giảm của diode phân cực thuận. Thứ hai, nếu cuộn dây bị nóng lên do bị hắt hơi, nó sẽ được làm nóng ít nhất, thường là nhiều hơn bởi nó được cung cấp năng lượng; sự hợm hĩnh không thể tiêu tan nhiều năng lượng hơn năng lượng mà nó tiêu tan trong suốt thời gian nó được cung cấp năng lượng.

Diode PIV chỉ có thể quan trọng trong trường hợp sai lệch của điện áp cung cấp rất cao và cuộn dây có điện trở rất dài.

Nếu tiêu hao năng lượng trong diode là một mối quan tâm ở tất cả, chu kỳ nhiệm vụ cũng có thể được xem xét, vì điều đó có thể tránh được việc tản nhiệt hoặc xếp hạng Pd không đổi ít nhất là cao như Pd tối đa tính toán.

Nói chung, đơn giản là đẹp; độ phức tạp snubber bổ sung thường phát sinh khi cố gắng giảm thiểu tổn thất chuyển mạch và khớp các thành phần càng sát càng tốt để tận dụng tối đa thành phần đắt nhất trong vòng chuyển đổi - nói chung là chính công tắc - trong khi giảm thiểu chi phí cho tất cả các loại khác, ít hơn các thành phần đắt tiền trong vòng lặp chuyển đổi, và duy trì EMC.

Một phân tích snubber chi tiết hơn nói chung là một sàng lọc DFM (thiết kế để sản xuất) để tối đa hóa một sản phẩm sản xuất hàng loạt, hiệu quả về mặt chi phí, luôn đặt độ tin cậy trong cân bằng, vì quản lý nhiệt xác định tỷ lệ sự cố lâu dài trong các thiết bị bán dẫn.

Đối với nguyên mẫu, diode tự do liên quan đến số lượng thuật ngữ ít nhất trong lựa chọn của nó và là cách tiếp cận trực tiếp nhất.

Điện dung được trình bày thông qua VCC có nghĩa là từ một quan điểm AC, cực âm của diode trong sơ đồ bên trái được kết nối hiệu quả với bộ phát của bóng bán dẫn. Do đó, có vẻ như có rất ít sự khác biệt trong bảo vệ được cung cấp trong cả sơ đồ tay trái và tay phải. Ông Dorian Stonehouse.