Práce s diodou na volnoběh nebo Flyback a jejich funkce

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Dioda Flyback se také nazývá volnoběžná dioda. Nazývá se také mnoha jinými jmény, jako je tlumicí dioda, potlačovací dioda, záchytná dioda nebo klešťová dioda, komutační dioda. Zde se používá záchytná dioda k eliminaci zpětného chodu, kdy je při prudkém snížení napájecího proudu pozorován náhlý napěťový hrot přes indukční zátěž. Pomáhá poškodit obvod. Bude zabráněno v nákupu nového okruhu. Volnoběžná dioda je zjednodušená forma, kde je zdroj napětí připojeno k induktoru s vypínačem.

Návrh diody s volnoběžkou

V níže uvedeném diagramu je přes induktor umístěna volnoběžná dioda. Ideální flyback dioda bude mít velmi velkou špičkovou kapacitu dopředného proudu, která pomáhá při manipulaci s přechodovými napětími z vyhoření diody, napájení induktoru je vhodný pro zpětné průrazné napětí a nízký pokles dopředného napětí. Napěťové rázy mohou být 10krát větší než napětí zdroje energie, což závisí na použitém zařízení a aplikaci. Rozumí se, že nepodceňovat energii, která obsahuje uvnitř napájeného induktoru.




Volnoběžná dioda

Volnoběžná dioda

Dioda setrvačníku může způsobit pokles zpoždění kontaktů při odpojení napájení a použití relé DC cívky. To je způsobeno nepřetržitým oběhem proudu v diodě a cívce relé. Otevření kontaktů je velmi důležité, protože do série s diodou je zapojen rezistor s nízkou hodnotou, který pomáhá rychleji rozptýlit energii cívky.



Na setrvačníku aplikace Schottkyho diod se používají pro spínací výkonové měniče , protože budou mít nejnižší dopředný pokles, tj. 0,2 V. Ty také rychle reagují v obráceném předpětí v případě, že induktor je znovu napájen. Při přenosu energie z induktoru na kondenzátor rozptýlí méně energie

Volnoběžná dioda funguje

Princip fungování volnoběžné diody bude jednoduchý a bude vysvětlen pomocí tří obvodů. Tím jasně pochopíte, jak to ve skutečnosti funguje. V ustáleném stavu bude spínač dlouhodobě sepnutý, aby se induktor plně zapnul a choval se, jako by to byl zkrat

Uzavřený spínač, žádná dioda Flyback

Uzavřený spínač, žádná dioda Flyback

Nyní bude proud proudit dolů z kladného vývodu do záporného vývodu zdroj napětí , přes induktor. Pokud je spínač rozpojen, induktor odolá náhlému poklesu proudu. Pokud je dI / dt velký, pak je napětí velké pomocí jeho uložené energie magnetického pole a vytvoří si vlastní napětí.


Otevřený spínač, pod napětím, bez diody Flyback

Otevřený spínač, pod napětím, bez diody Flyback

Extrémně velký pozitivní potenciál se vytváří tam, kde byl kdysi negativní potenciál, a negativní potenciál se vytváří tam, kde byl kdysi pozitivní potenciál. Přepínač zůstane na napětí napájecího zdroje, ale zůstal v kontaktu s induktorem a stáhne záporné napětí. Vzhledem k tomu, že spínač je otevřený, proto není fyzicky provedeno žádné spojení, které by umožňovalo pokračování toku proudu, je způsoben oblouk přes vzduchovou mezeru kvůli velkému rozdílu potenciálů otevřeného spínače.

To je nyní vyřešeno pomocí diody Flyback. Problém s hladovým obloukem umožňujícím, dokud se energie nerozptýlí ztrátami v drátu induktorem, aby z něj čerpal proud v kontinuální smyčce, diodě a rezistoru.

Otevřený spínač, pod napětím, ochrana proti zpětné vazbě diody

Otevřený spínač, pod napětím, ochrana proti zpětné vazbě diody

Dioda bude mít předpětí, pokud je spínač sepnutý proti napájení a který z praktických důvodů v obvodu neexistuje. Dioda se však stává předpjatou, když je spínač otevřen, vzhledem k induktoru, a umožňuje vedení proudu v kruhové smyčce z kladného potenciálu ve spodní části induktoru do záporného potenciálu v horní části. Napětí na induktoru bude funkcí poklesu dopředného napětí diody Flyback. Celková doba pro rozptýlení se může lišit, ale bude trvat několik milisekund

Dioda volnoběžky nebo diody Flyback jsou v zásadě připojeny přes indukční cívky, aby nedocházelo k napěťovým špičkám v případě vypnutí napájení zařízení. Při napájení na indukční zátěž, tj. Cívky a ostatní induktory jsou vypnuty. Poté bude podle Lenzova zákona směr tohoto napětí opačný k aplikovanému napětí. Cívka relé se magneticky nabije, když začne protékat proud, a ukládá energii v magnetickém poli kolem cívky.

Proud v cívce má tendenci klesat, pokud dojde k přerušení napájení, tento účinek povede k nárůstu napětí. Indukované napětí přeskočí přes kontakty relé, která jsou připojena k cívkám. Životnost kontaktů bude ovlivněna vytvářením jisker a jiskření.

Tranzistory, které mohou řídit cívky relé poškodí se elektronických součástek s napěťovým hrotem. Napěťový hrot bude v opačném směru, když budou volnoběžné diody připojeny v opačném směru k napájecímu napětí. Když se to stane, pak ke zkratu dochází diodou . Napěťový hrot je tedy zkratován přes cívku. To ochrání připojené obvody.

Z rovnice V = Ldi / dt generuje indukční zařízení napětí. Hodnota di / dt bude velká, když proud náhle poklesne na nulu, což má za následek „indukční kop“ napětí. To má za následek poškození ostatních komponent. Dioda Flyback poskytne cestu pro tok indukčního proudu. Nyní lze říci, že proud skrz kombinaci dioda / induktor v době odbočky se bude rovnat proudu protékajícímu těsně před vypnutím.

Exponenciální rozpad I = imax (1-exp (-Lt / R)

  • Imax = počáteční proud
  • t = vypnout
  • L = indukčnost
  • R = ekvivalentní sériový odpor obvodu

Hlavní princip diody Flyback

Když je tranzistor ZAPNUTÝ, bude v obráceném předpětí a nebude v obvodu existovat. Když jsou tranzistory VYPNUTY, dioda Flyback bude předpjatá dopředu. Dioda Flyback přiměje induktor odebírat proud ze sebe ve formě smyčky, dokud se veškerá energie nerozptýlí ve vodičích a diodách. Dioda Flyback umožňuje induktoru odebírat ze sebe proud ve smyčce, dokud se energie nerozptýlí v diodě a vodičích.

Když tok proudu do AC indukčního motoru je náhle přerušeno, pak se induktor pokusí udržovat zvyšování napětí a proudu obrácením polarity. Při absenci „volnoběžné diody“ může napětí jít velmi vysoko a může se poškodit přepínací zařízení IGBT Tyristor atd. Tímto způsobem je umožněno protékání zpětného proudu diodou a rozptýlení.

Je-li použit jeden spínač se spínaným železným nebo feritovým jádrem, pak volnoběžná dioda zpomalí rychlost změny proudu a nepřenáší energii na sekundární stranu a pokud je induktor přepnut zpět spínacím zařízením a nejpravděpodobněji nasytí jádro, aby prošel silným proudem. v spínaný transformátor , je lepší nepoužívat diodu s volnoběžkou s motorem k jejímu rozbití a bude plýtvat energií v samotné diodě, když potřebuje dobrý chladič.

Volnoběžné diodové aplikace

Indukční zátěže jsou polovodičovými součástkami vypnuty

Jedná se o práci s volnoběžnou diodou nebo diodou Flyback a jejich funkcemi. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto článku nebo více informací o teorii spojení PN , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, Jaká je funkce zpětné diody ?