Prawidłowe użycie diody Flyback lub Snubber w silniku lub tranzystorze?

Po obejrzeniu kilku schematów, w których diody flyback lub snubber zostały umieszczone na zaciskach tranzystora CE (prawa konfiguracja), zamiast tego, co zwykle widziałem, jako flyback umieszczony na zaciskach cewki (lewa konfiguracja).

Które z nich są „prawidłowe”? Czy każdy z nich ma odrębny cel?

Uwaga: diody są zwykle wymienione jako zewnętrzne diody typu 1N400x (w TIP120 Darlingtons), a nie wewnętrzne diody korpusu BJT lub Mosfet.

Ostatnia uwaga: widziałem kilka schematów, które mają obie diody, jedną na cewce i drugą na zaciskach CE. Zakładam, że jeden jest po prostu zbędny, nie wpływając na obwód w takim przypadku, czy to błędne założenie?

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Odpowiedź na pytanie Kiedy / dlaczego miałbyś użyć diody Zenera jako diody koła zamachowego (na cewce przekaźnika)? dotyka tego nieco, pokazując zwykłą diodę w powyższej lewej konfiguracji, a jednocześnie pokazując diodę Zenera w odpowiedniej konfiguracji. Nie mówi, że przeciwieństwo nie jest prawdą ( lub dlaczego ). Czy zatem druga część może Zenera działać w lewej konfiguracji, a zwykła dioda w odpowiedniej konfiguracji? Jeśli tak, to jak to zmienia sposób działania?

Rozważ działanie obwodu.

Gdy tranzystor jest włączony, prąd płynie w cewce od góry do dołu, gdy obwód jest pobierany, teraz wyłączamy tranzystor. Prąd w cewce nadal chce płynąć.

Dla obwodu po lewej prąd ten może teraz przepływać z powrotem do Vcc przez diodę, napięcie na cewce ma odwrotny kierunek i jest ograniczone przez diodę, prąd może bezpiecznie zaniknąć do zera.

W przypadku obwodu po prawej dioda nie pomaga. Prąd przepływający w cewce zmusi napięcie na kolektorze do wzrostu do punktu, w którym tranzystor (lub ewentualnie dioda) rozpadnie się i zacznie przewodzić. W tym momencie prąd może zacząć zanikać w cewce, ale energia w zepsutym tranzystorze (lub mniej prawdopodobnej diodzie) będzie nadmierna i może doprowadzić do śmierci tranzystorów. Zauważ, że dioda Zenera tutaj będzie działać, ponieważ pozwalasz na odwrócenie napięcia na cewce, aby prąd mógł spaść do zera, ograniczając napięcie na tranzystorze do bezpiecznej wartości.

Należy zauważyć, że umożliwienie odwrócenia napięcia na cewce do wyższego napięcia oznacza, że ​​prąd może zanikać szybciej, dlatego czasami widzisz zenera w prawym obwodzie lub więcej niż jedną diodę szeregowo w lewej.

Zener może pracować w obu przypadkach, ale dioda nie

Zener.

Po lewej stronie działałaby dioda (z pewnym zaciskiem zasilania). Po prawej stronie szybko rozładowuje cewkę (jeśli ma prawidłową ocenę - telewizory)

Dioda

Po lewej stronie będzie to normalny helikopter z wolną ścieżką koła. Po prawej masz martwy tranzystor

To ostatnie nie może być poprawne. Indukowany prąd płynie w tym samym kierunku, co pierwotny prąd, a odwrócona dioda przyłączeniowa nie pomoże. Napięcie, które narasta z takiego prądu na niemal nieskończonej rezystancji, w pierwszej kolejności uszkadza tranzystor (Zener działa, umożliwiając przepływ prądu, gdy napięcie osiągnie podane maksimum). To, że tranzystor nadal działa po wyłączeniu w takiej konfiguracji, jest głupim szczęściem.

Cewka indukuje szczytowy wzrost napięcia, ponieważ przerywana jest ścieżka prądu. Prąd będzie próbował znaleźć nową ścieżkę i dopóki tego nie zrobi, zwiększy swoje napięcie. Najlepsza alternatywa

Lewy obwód jest najlepszy z dwóch, tłumi skok napięcia w źródle. Jeśli napięcie na cewce wzrośnie, dioda zaczyna przewodzić, dopóki cała energia nie zostanie rozproszona w obwodzie.

Właściwy obwód próbuje zrobić to samo, ale polega na zasilaniu o niskiej ścieżce impedancji. Nie zawsze jest to prawdą, a niektóre regulatory napięcia nie lubią, gdy prąd zwrotny jest podawany na jego wyjście. Zła alternatywa.

Alternatywa Zenera lub MOV cierpi na ten sam problem co właściwy obwód, polega na ścieżce o niskiej impedancji przez zasilacz. Zła alternatywa.

Osobiście nie lubię 1N400x do tego zastosowania, ponieważ jest raczej powolny. Dla małych prądów (<100mA) wolę 1N4148, który jest znacznie szybszy. Dla większych prądów sprawdziłbym jeden z różnych przewodników wyboru w Internecie.

Chcesz użyć obwodu po lewej stronie (niezależnie od tego, czy używasz standardowej diody, czy kombinacji dioda + Zenera) z dwóch powodów:

1. Niektóre zasilacze (właściwie prawie wszystkie liniowe zasilacze regulowane) nie mogą pochłaniać prądu, o co prosi drugi obwód. Jeśli spróbujesz poprosić zasilacz o zatonięcie, gdy nie będzie w stanie, napięcie wyjściowe wzrośnie w niekontrolowany sposób, potencjalnie uszkadzając zasilacz i cokolwiek innego do niego podłączonego.

2. Nawet jeśli zasilacz może pochłaniać prąd, obwód po lewej stronie jest nadal lepszy, ponieważ obszar pętli dla przejściowego wyłączania dI / dt jest znacznie mniejszy, uniemożliwiając emitowanie tak dużej ilości EMI, jak w przypadku zasilacz i powrót. Jest to szczególnie ważne, jeśli mocujesz tylny EMF na znacznej wartości, ponieważ wynikowy EMI będzie w tym przypadku większy.

Wsteczny EMF powstały w wyniku szybkiego wyłączenia prądu energetyzującego cewki powoduje szybkie załamanie pola magnetycznego cewki, indukując w ten sposób prąd wsteczny równy i przeciwny do prądu, do którego cewka została naładowana lub nasycona. Ten prąd ujemny przejdzie przez ścieżki rezystancyjne, przez które powstanie napięcie ujemne.

Niebezpieczeństwu występującemu na elemencie przełączającym najlepiej jest szybko i zdecydowanie przeciwdziałać za pomocą antyrównoległej diody swobodnej na cewce.

Zmniejsza to długość ścieżki promieniowania EMI i upraszcza analizę, utrzymując problem między cewką a diodą. To samo pozwala uniknąć niepotrzebnego stresu powodującego rozpad napięcia na złączu tranzystora sterującego, a także unikanie fantazyjnego wyboru zenera, aby spróbować dopasować próg przebicia tranzystora lub martwiąc się o rozłożenie mocy między cewką a zenerem, wszystko to zależne od charakterystyki przełączania, cyklu pracy, prądu nasycenia itp. itp.

W przypadku diody gaszącej jedyną mocą, o którą musisz się martwić, jest moc rozproszona, biorąc pod uwagę maksymalny prąd nasycenia cewki / rdzenia pomnożony przez spadek diody nastawionej do przodu. Po drugie, jeżeli cewka nagrzeje się przez zatrzaśnięcie, zostanie podgrzana co najmniej tak samo, zwykle bardziej przez jej zasilenie; tłumienie nie może rozproszyć więcej energii niż moc, którą rozproszyła w czasie, kiedy była pod napięciem.

Dioda PIV może mieć znaczenie tylko w przewrotnym przypadku bardzo wysokiego napięcia zasilania i bardzo długiej, bardzo rezystancyjnej cewki.

Jeżeli rozproszenie mocy w diodzie stanowi w ogóle problem, można również rozważyć cykl pracy, ponieważ może to uniknąć pochłaniania ciepła lub stałej wartości Pd co najmniej tak dużej, jak obliczona maksymalna wartość Pd.

Ogólnie rzecz biorąc, proste jest piękne; dodatkowe komplikacje tłumienia są generalnie generowane podczas próby zminimalizowania strat przełączania i dopasowania komponentów tak blisko, jak to możliwe, aby uzyskać jak najwięcej z najdroższego komponentu w przełączanej pętli - ogólnie samego przełącznika - przy jednoczesnym zminimalizowaniu kosztów wszystkich innych, mniej drogie elementy w przełączanej pętli i utrzymanie EMC.

Bardziej szczegółowa analiza tłumienia drgań jest na ogół udoskonaleniem DFM (projekt do produkcji) w celu maksymalizacji opłacalnego, produkowanego masowo produktu, który niezmiennie stawia równowagę niezawodności, ponieważ zarządzanie termiczne określa szybkość długoterminowego uszkodzenia urządzeń półprzewodnikowych.

W przypadku prototypowania dioda gasząca obejmuje najmniejszą liczbę terminów i jest najbardziej bezpośrednim podejściem.

Pojemność prezentowana przez VCC oznacza, że ​​z punktu widzenia prądu przemiennego katoda diody na schemacie po lewej stronie jest skutecznie połączona z emiterem tranzystora. Wydaje się zatem, że różnica w ochronie zapewnionej zarówno na schematach lewej, jak i prawej strony jest niewielka. Pan Dorian Stonehouse.