Freewheelen of flyback-diode werken en hun functies

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Een Flyback-diode wordt ook wel vrijloopdiode genoemd. Het wordt ook door vele andere namen genoemd, zoals snubber diode, suppressor diode, catch diode of clamp diode, commutating diode. Hier wordt de vangdiode gebruikt om flyback te elimineren, wanneer de abrupte spanningspiek wordt waargenomen over de inductieve belasting wanneer de voedingsstroom abrupt wordt verminderd. Het helpt het circuit te beschadigen. Het zal worden belet een nieuw circuit te kopen. Vrijloopdiode is een vereenvoudigde vorm waar de spanningsbron is verbonden met een inductor met een schakelaar.

Ontwerp van de vrijloopdiode

In het onderstaande diagram is een vrijloopdiode over de inductor geplaatst. Een ideale flyback-diode heeft een zeer grote voorwaartse piekstroomcapaciteit die helpt bij het omgaan met de spanningstransiënten door het doorbranden van de diode, inductor's voeding is geschikt voor omgekeerde doorslagspanning en lage voorwaartse spanningsval. Spanningspieken kunnen 10 keer hoger zijn dan de spanning van de stroombron, afhankelijk van de betrokken apparatuur en de toepassing. Het is duidelijk dat de energie die zich in een bekrachtigde inductor bevindt niet moet worden onderschat.




Vrijloopdiode

Vrijloopdiode

Vliegwieldiode kan een vertraagde uitval van contacten veroorzaken wanneer de stroom wordt verwijderd en het DC-spoelrelais wordt gebruikt. Dit komt door de continue circulatie van stroom in de diode en de relaisspoel. Het openen van contacten is erg belangrijk omdat een lage weerstand in serie met de diode wordt geplaatst, wat helpt bij het sneller dissiperen van de spoelenergie.



In vliegwiel toepassing Schottky-diodes worden gebruikt voor schakelende stroomomzetters , omdat ze de laagste voorwaartse daling hebben, d.w.z. 0.2V. Deze reageren ook snel in tegengestelde richting in het geval dat de inductor opnieuw wordt bekrachtigd. Terwijl het de energie van de inductor naar een condensator overbrengt, dissipeert het minder energie

Freewheeling Diode werkt

Het werkingsprincipe van vrijloopdiode zal eenvoudig zijn en zal worden uitgelegd met drie circuits. Dat zal duidelijk maken hoe het werkelijk werkt. In de stabiele toestand zal de schakelaar lange tijd gesloten zijn, zodat de inductor volledig bekrachtigd wordt en zich gedraagt ​​alsof het een kortsluiting is.

Gesloten schakelaar, geen flyback-diode

Gesloten schakelaar, geen flyback-diode

Nu zal de stroom naar beneden stromen van de positieve pool naar de negatieve pool van de spanningsbron , via de inductor. Als de schakelaar wordt geopend, zal de inductor de plotselinge stroomdaling weerstaan. Als dI / dt groot is, is de spanning groot door gebruik te maken van de opgeslagen magnetische veldenergie en zal deze zijn eigen spanning creëren.


Open schakelaar, bekrachtigde inductor, geen flyback-diode

Open schakelaar, bekrachtigde inductor, geen flyback-diode

Een extreem groot positief potentieel wordt gecreëerd waar er ooit een negatief potentieel was, en een negatief potentieel wordt gecreëerd waar er ooit een positief potentieel was. De schakelaar blijft op de spanning van de voeding, maar is in contact gebleven met de inductor en trekt de negatieve spanning naar beneden. Omdat de schakelaar open is, wordt er fysiek geen verbinding gemaakt om de stroom te laten stromen, een boog over de luchtspleet wordt veroorzaakt door het grote potentiaalverschil van de open schakelaar.

Nu wordt dit opgelost door Flyback-diode te gebruiken. Het verhongering-boogprobleem door toe te staan ​​totdat de energie is gedissipeerd door verliezen in de draad door de inductor om er stroom uit te halen in een continue lus, de diode en de weerstand.

Open schakelaar, bekrachtigde inductor, flyback-diodebescherming

Open schakelaar, bekrachtigde inductor, flyback-diodebescherming

De diode wordt omgekeerd voorgespannen wanneer de schakelaar wordt gesloten tegen de stroomtoevoer in en die voor praktische doeleinden niet in het circuit bestaat. De diode wordt echter voorwaarts voorgespannen wanneer de schakelaar wordt geopend, ten opzichte van de inductor, en maakt het mogelijk om stroom in een cirkelvormige lus te geleiden van de positieve potentiaal aan de onderkant van de inductor naar de negatieve potentiaal aan de bovenkant. De spanning over de inductor zal een functie zijn van de voorwaartse spanningsval van de Flyback-diode. De totale tijd voor dissipatie kan variëren, maar duurt enkele milliseconden

Vrijloopdiode of Flyback-diodes zijn in principe verbonden over inductieve spoelen om spanningspieken te voorkomen in het geval dat de stroom naar de apparaten wordt uitgeschakeld. Er zal een scherpe spanningspiek optreden wanneer de stroom naar inductieve belasting wordt geleid, d.w.z. spoelen en andere smoorspoelen zijn uitgeschakeld. Dan zal volgens de wet van Lenz de richting van deze spanning tegengesteld zijn aan de aangelegde spanning. De spoel van het relais wordt magnetisch geladen wanneer de stroom begint te stromen en slaat de energie op in het magnetische veld rond de spoel.

De stroom in de spoel heeft de neiging af te nemen als er een stroomonderbreking is, dit effect zal leiden tot een piek in de spanning. De geïnduceerde spanning springt over de contacten van de relais die op de spoelen zijn aangesloten. De levensduur van de contacten wordt beïnvloed door vonken en boogvorming.

De transistors die kunnen aandrijven de relaisspoelen beschadigd raken de elektronische componenten met de spanningspiek. De spanningspiek zal in de omgekeerde richting zijn wanneer de vrijloopdiodes in tegengestelde richting op de voedingsspanning zijn aangesloten. Wanneer dit dan gebeurt kortsluiting vindt plaats via de diode ​De spanningspiek wordt dus over de spoel kortgesloten. Dit beschermt de aangesloten circuits.

Uit de vergelijking V = Ldi / dt wekt een inductief apparaat de spanning op. De waarde van di / dt zal groot zijn als de stroom plotseling tot nul daalt, wat resulteert in een 'inductieve kick' -spanning. Dit leidt tot beschadiging van de andere componenten. De Flyback-diode biedt een pad voor inductieve stroom om te stromen. Nu kan worden gezegd dat de stroom door de diode / inductor-combinatie op het moment van uitschakelen gelijk zal zijn aan de stroom die vlak voor het uitschakelen vloeit.

Het verval exponentieel Ik = imax (1-exp (-Lt / R)

  • Imax = initiële stroom
  • t = uitschakelen
  • L = inductie
  • R = equivalente serieweerstand van het circuit

Het belangrijkste principe van flyback-diode

Wanneer de transistor AAN is, is deze in tegengestelde richting voorgespannen en bestaat hij niet in een circuit. Wanneer de transistors UIT zijn, zal de Flyback-diode voorwaarts voorgespannen zijn. De Flyback-diode zorgt ervoor dat de inductor stroom uit zichzelf trekt in een vorm van een lus totdat alle energie is gedissipeerd in draden en diode. De Flyback-diode maakt een inductor om stroom uit zichzelf in een lus te trekken totdat de energie wordt gedissipeerd in de diode en draden.

Wanneer de stroom naar een AC inductiemotor wordt plotseling onderbroken, dan probeert de inductor de spanning en de stroom te verhogen door de polariteit om te keren. Als er geen 'vrijloopdiode' is, kan de spanning erg hoog oplopen en kan deze beschadigd raken het schakelapparaat IGBT , Thyristor, enz. Hierdoor kan de tegenstroom door de diode stromen en verdwijnen.

Wanneer een enkele schakelaar wordt gebruikt met een geschakelde transformator met ijzeren of ferrietkern, zal de vrijloopdiode de snelheid van de stroomverandering vertragen en geen vermogen overdragen naar de secundaire zijde en wanneer de inductor wordt teruggeschakeld door het schakelapparaat en hoogstwaarschijnlijk het zal de kern verzadigen om een ​​zware stroom door te laten. In geschakelde transformator , is het beter om geen vrijloopdiode te gebruiken met een motor om deze te breken en zal stroom in de diode zelf verspillen wanneer een goed koellichaam nodig is.

Freewheeling Diode-toepassingen

Inductieve belastingen worden uitgeschakeld door halfgeleiderapparaten

Dit gaat allemaal over de werking van de freewheeldiode of Flyback-diode en hun functies.Bovendien, eventuele vragen over dit artikel of om meer te weten over de PN-junctietheorie , geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor jou, Wat is de functie van een flyback-diode