Działanie diody wolnobieżnej lub flyback i ich funkcje

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Dioda Flyback jest również nazywana diodą gaszącą. Jest również nazywany wieloma innymi nazwami, takimi jak dioda tłumiąca, dioda tłumiąca, dioda chwytająca lub dioda zaciskowa, dioda komutująca. Tutaj dioda przechwytująca jest używana w celu wyeliminowania powrotu, kiedy nagły skok napięcia jest obserwowany na obciążeniu indukcyjnym, gdy prąd zasilania gwałtownie spada. Pomaga obwodowi przed uszkodzeniem. Uniemożliwi to zakup nowego obwodu. Dioda gasząca jest uproszczona w przypadku źródła napięcia podłączony do cewki indukcyjnej z wyłącznikiem.

Projekt diody gaszącej

Na poniższym schemacie dioda gasząca jest umieszczona w poprzek cewki indukcyjnej. Idealna dioda flyback będzie miała bardzo dużą szczytową pojemność prądu przewodzenia, co pomaga w radzeniu sobie z przejściami napięcia spowodowanymi wypaleniem diody, zasilanie cewki indukcyjnej nadaje się do odwrotnego napięcia przebicia i niskiego spadku napięcia przewodzenia. Skoki napięcia mogą sięgać 10 razy więcej niż napięcie źródła zasilania, co zależy od używanego sprzętu i zastosowania. Rozumie się, że nie należy lekceważyć energii zawartej w pobudzonym cewce.




Dioda gasząca

Dioda gasząca

Dioda koła zamachowego może powodować opóźnione opadanie styków, gdy zasilanie zostanie odłączone i używany jest przekaźnik cewki DC. Wynika to z ciągłej cyrkulacji prądu w diodzie i cewce przekaźnika. Otwarcie styków jest bardzo ważne, ponieważ rezystor o niskiej wartości jest umieszczony szeregowo z diodą, co pomaga w szybszym rozpraszaniu energii cewki.



W kole zamachowym zastosowanie diod Schottky'ego są używane do przełączanie konwerterów mocy , ponieważ będą miały najniższy spadek do przodu, tj. 0,2 V. Te również szybko reagują w odwrotnym nastawieniu w przypadku ponownego zasilania cewki indukcyjnej. Przenosząc energię z cewki do kondensatora, rozprasza mniej energii

Praca diody gaszącej

Zasada działania diody gaszącej będzie prosta i zostanie wyjaśniona za pomocą trzech obwodów. To pozwoli jasno zrozumieć, jak to naprawdę działa. W stanie ustalonym przełącznik będzie zamknięty przez długi czas, aby cewka indukcyjna była w pełni zasilana i zachowywała się tak, jakby była krótka

Zamknięty przełącznik, brak diody Flyback

Zamknięty przełącznik, brak diody Flyback

Teraz prąd popłynie z dodatniego zacisku do ujemnego zacisku źródło napięcia , przez cewkę indukcyjną. Jeśli przełącznik zostanie otwarty, cewka będzie odporna na nagły spadek prądu. Jeśli dI / dt jest duże, to napięcie jest duże dzięki wykorzystaniu zmagazynowanej energii pola magnetycznego i wytworzy własne napięcie.


Otwarty przełącznik, zasilana cewka indukcyjna, brak diody flyback

Otwarty przełącznik, zasilana cewka indukcyjna, brak diody flyback

Niezwykle duży potencjał pozytywny powstaje tam, gdzie był kiedyś potencjał negatywny, a potencjał negatywny jest tworzony tam, gdzie był kiedyś potencjał pozytywny. Przełącznik pozostanie pod napięciem zasilacza, ale pozostanie w kontakcie z cewką indukcyjną i obniży napięcie ujemne. Ponieważ przełącznik jest otwarty, a zatem nie jest fizycznie tworzone żadne połączenie, aby umożliwić dalszy przepływ prądu, łuk w poprzek szczeliny powietrznej jest spowodowany dużą różnicą potencjałów otwartego przełącznika.

Teraz rozwiązano to za pomocą diody Flyback. Problem z łukiem głodowym polegający na umożliwieniu rozproszenia energii przez straty w przewodzie przez cewkę indukcyjną na pobieranie prądu z niego w ciągłej pętli, diodzie i rezystorze.

Otwarty przełącznik, zasilana cewka indukcyjna, ochrona diody Flyback

Otwarty przełącznik, zasilana cewka indukcyjna, ochrona diody Flyback

Dioda zostanie spolaryzowana odwrotnie, gdy przełącznik jest zamknięty względem źródła zasilania, a którego nie ma w obwodzie ze względów praktycznych. Jednak dioda zostaje spolaryzowana do przodu, gdy przełącznik jest otwarty, w stosunku do cewki indukcyjnej, i umożliwia przewodzenie prądu w pętli kołowej od potencjału dodatniego na dole cewki do potencjału ujemnego na górze. Napięcie na cewce indukcyjnej będzie funkcją spadku napięcia do przodu diody Flyback. Całkowity czas rozpraszania może się różnić, ale będzie trwał kilka milisekund

Diody wolnobiegowe lub diody Flyback są zasadniczo połączone przez cewki indukcyjne, aby zapobiec skokom napięcia w przypadku wyłączenia zasilania urządzeń. Wystąpi gwałtowny skok napięcia, gdy zasilanie zostanie obciążone indukcyjnie, tj. Cewki i inne induktory są wyłączone. Wtedy zgodnie z prawem Lenza kierunek tego napięcia będzie przeciwny do przyłożonego napięcia. Cewka przekaźnika zostaje naładowana magnetycznie, gdy prąd zaczyna płynąć i magazynuje energię w polu magnetycznym wokół cewki.

Prąd w cewce ma tendencję do spadku, jeśli nastąpi przerwa w zasilaniu, efekt ten doprowadzi do gwałtownego wzrostu napięcia. Indukowane napięcie przeskakuje przez styki przekaźników, które są podłączone do cewek. Iskry i wyładowania łukowe wpływają na żywotność styków.

Tranzystory, które mogą sterować cewki przekaźnika ulegną uszkodzeniu elementy elektroniczne ze skokiem napięcia. Skok napięcia będzie w odwrotnym kierunku, gdy diody gaszące są podłączone odwrotnie do napięcia zasilania. Kiedy to się stanie, wtedy zwarcie następuje przez diodę . Skok napięcia jest zatem zwarty na cewce. To ochroni podłączone obwody.

Z równania V = Ldi / dt urządzenie indukcyjne wytwarza napięcie. Wartość di / dt będzie duża, gdy prąd nagle spadnie do zera, co spowoduje powstanie napięcia „impulsu indukcyjnego”. Powoduje to uszkodzenie innych elementów. Dioda Flyback zapewni ścieżkę przepływu prądu indukcyjnego. Teraz można powiedzieć, że prąd płynący przez kombinację diody / cewki w momencie wyłączenia będzie równy prądowi płynącemu tuż przed wyłączeniem.

Rozpad wykładniczy I = imax (1-exp (-Lt / R)

  • Imax = prąd początkowy
  • t = wyłącz
  • L = indukcyjność
  • R = równoważna rezystancja szeregowa obwodu

Główna zasada działania diody Flyback

Kiedy tranzystor jest włączony, będzie spolaryzowany odwrotnie i nie będzie istniał w obwodzie. Kiedy tranzystory są wyłączone, dioda Flyback będzie spolaryzowana do przodu. Dioda Flyback spowoduje, że cewka będzie pobierać prąd z siebie w postaci pętli, aż cała energia zostanie rozproszona w przewodach i diodzie. Dioda Flyback sprawia, że ​​cewka indukcyjna pobiera prąd z siebie w pętli, dopóki energia nie zostanie rozproszona w diodzie i przewodach.

Kiedy przepływ prądu do silnika indukcyjnego AC jest nagle przerywany, a następnie cewka stara się utrzymać wzrost napięcia i prądu poprzez odwrócenie biegunowości. W przypadku braku „diody gaszącej” napięcie może wzrosnąć do bardzo wysokiego i spowodować uszkodzenie urządzenie przełączające IGBT , Tyrystor, itp. Dzięki temu prąd wsteczny może przepływać przez diodę i rozpraszać się.

Gdy pojedynczy wyłącznik jest używany z przełączanym transformatorem z rdzeniem żelaznym lub ferrytowym, to dioda gasząca spowolni tempo zmian prądu i nie przekaże mocy na stronę wtórną i gdy cewka zostanie przełączona z powrotem przez urządzenie przełączające i najprawdopodobniej nasyca rdzeń, aby przepuścić silny prąd. W przełączany transformator lepiej nie używać diody gaszącej z silnikiem, aby go złamać i będzie marnować energię w samej diodzie, gdy potrzebny jest dobry radiator.

Zastosowania diody gaszącej

Obciążenia indukcyjne są wyłączane przez urządzenia półprzewodnikowe

Chodzi o pracę diody gaszącej lub diody Flyback i ich funkcji Ponadto wszelkie pytania dotyczące tego artykułu lub aby dowiedzieć się więcej o teorii połączeń PN , podaj cenne sugestie, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, Jaka jest funkcja diody flyback ?