Mikä on Flyback diodi?

flyback-diodi ei ole varta vasten valmistettu diodi, vaan tavallinen diodi, joka on sijoitettu induktiivisen laitteen, kuten releen tai ovenpidikkeen viereen, joten diodi suojaa muuta virtapiiriä induktiiviselta laitteelta.

kuten vastaventtiili vedellä, diodi johtaa vapaasti sähkövirtaa yhteen suuntaan ja estää sähkövirtaa virtaamasta toiseen suuntaan.

se on TASAVIREISEN releen vieressä. Mikä se on, ja miksi se on siellä?

Douglas Krantz

jonkun mielestä Flyback-diodi on tärkeä

rele koostuu sähkömagneetista ja liikkuvasta armatuurista. Liikkuessaan armatuuri avaa tai sulkee sähköiset kontaktit (tee tai katkaise kontakti).

valmistajat ympäri maailmaa käyttävät paljon rahaa näiden diodien asentamiseen, heidän täytyy pitää niitä tärkeinä.

Snubber-suojaa piirin komponentteja ja vähentää RF-häiriöitä muihin piireihin

elektronien liikuttaminen johdinkelassa tuottaa magnetismia ja juuri magnetismi vetää ankkuria.

flyback-diodi on oikeastaan eräänlainen snubber-piiri. Snubber piiri suojaa loput piiri magneettinen kela. Snubber piiri vähentää myös RF-häiriöitä lähetetään piiri.

magnetismi

ymmärtääksemme, miksi diodi suojaa, tarkastellaan releen sisätoimintaa, jota voidaan pitää sähkömagneettina.

releen kytkeminen päälle

jännite, sähkövoima, työntää ja vetää elektroneja

, kun rele kytketään ensimmäisen kerran päälle, jännite (sähkömotorinen voima tai EMF) kohdistuu Kelan päihin.

EMF työntää ja vetää elektroneja

ajattele junaa, joka koostuu vaunuista (elektroneista) ja pienistä veturimoottoreista (sähkömotorisesta voimasta) vaunujen välillä. Vaijerin muodostavia atomeja voidaan pitää junaa ohjaavina raiteina.

veturien työntämän ja vetämän junan tavoin elektronit työntävät ja vetävät sähkömotorista voimaa ja liikkuvat vaijeria pitkin.

magneettikentän rakentaminen

elektronien liikkeen käynnistäminen ei ole hetkellistä, vaikka kaikki tapahtuu niin nopeasti, että sitä on vaikea edes mitata. Kuten juna alkaa ulos, sähkömotorinen voima (veturi) alkaa liikuttaa elektroneja (boxcars), ja se on liikkeen elektronit, kun ne kiihtyvät, joka rakentaa magneettikentän.

elektronien kulkiessa ne laittavat energiaa magneettikentän luomiseen, vetäen releen ankkurin sisään.

releen sammutus

rele on kytketty päälle, magneettikenttä on ollut vakaa, ja nyt elektromotorinen voima, joka oli pitänyt elektronit liikkeessä, on poistettu. Virran pysähtymisen odottaminen on kuin junan veturien sammuttaminen ja junan odottaminen pysähtymään välittömästi.

intuitiivisesti voisi ajatella, että käytetyn jännitteen päättäminen pysäyttää virran kuin vesihana, vapauttaen armatuurin.

se ei ole niin yksinkertaista.

se on kaksisuuntainen katu. Liikkuvat elektronit luovat magneettikentän; muuttuva tai romahtava magneettikenttä liikuttaa elektroneja. Toisin sanoen elektroneja, kuten liikkuvan junan liikemäärä, ei voida vain pysäyttää.

termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan energiaa ei voi luoda tai tuhota, se voi vain muuntua.

magneettikenttä on yhä olemassa

magneettikenttä rakennettiin siten, että elektromotorinen voima työntää ja vetää elektroneja; magneettikenttä palauttaa energian elektronien junaan tuottamalla Oman sähkömotorisen voimansa.

muutimme sähköenergian magneettikentän rakentamiseksi; energia on edelleen olemassa, vaikka sähkömotorinen voima (jännite) on poistettu.

romahtava magneettikenttä on generaattori

voimalaitoksen generaattori tuottaa sähkömotorista voimaa siirtämällä magneetteja johtimen kelojen ohi; relekela tuottaa sähkömotorista voimaa, kun romahtava magneettikenttä siirtyy kelassa olevien johtojen ohi.

kun jännite kytketään pois päältä, koska elektronit alkavat hidastua kuin rautatievaunut pysähtymään, magneettikenttä alkaa romahtaa.

magnetismi luo oman EMF

virta syötetään takaisin junaan. Luhistuvan magneettikentän tuottama sähkömotorinen voima on kuin kääntäisi junan veturit uudelleen päälle. Elektroneille annetaan takaisin niin paljon energiaa, että niiden liike pitää yllä magneettikenttää.

elektronit eivät vain pysähdy: romahtava magneettikenttä panee energiansa takaisin yritykseen pitää elektronit liikkeessä. Se synnyttää Kelaan sähkömotorista voimaa, joka antaa elektroneille jonkin verran ylimääräistä työntöä.

vaara-suurjännite

tämän generaattorin tuottama jännite voi olla satoja voltteja; se on mitä tahansa elektronien pitämiseksi liikkeessä. Tämä voi olla melkoinen sähköisku, vaikka alkuperäinen jännite oli vain 12 volttia.

tämä jännite näkyy relekelan liittimissä lyhytaikaisena, käänteisenä jännitepiikkinä.
silloinkin, kun kääntöjännite oli vain 12 volttia, syntyvä piikki voi olla satoja voltteja.

mitä nopeammin sammuttaa, sitä suurempi jännite

näin auton käämi toimii. Kelan sisällä magneettikenttä luhistuu nopeasti, jolloin syntyy 50 000 volttia, joita tarvitaan sytytystulppien aukon ylittämiseen.

mitä nopeammin elektronit pysähtyvät, sitä nopeammin magneettikenttä luhistuu ja sitä suurempi syntyy jännitepiikki, joka pitää elektronit liikkeessä.

jotain on annettava

elektronisen piirin sisällä Tämä jännite ilmestyy releen liittimiin, ja sieltä levitetään muuhun piiriin.

tämä jännite johdetaan piirin läpi siihen, mikä pysäyttää virran.

Sparks

sähkömotorisen voiman jännite aiheuttaa sähkövirran hyppäämään aukon kytkinkoskettimissa, jotka alun perin sammuttivat virran. Tämä äkillinen lyhytaikainen virtapiikki tuottaa myös sähkömagneettisia häiriöitä (EMI), jotka häiritsevät piirin muita osia ja mahdollisesti tämä EMI siirtyy läheiseen elektroniikkaan.

mekaaniset kytkimet saavat pieniä kipinöitä hyppimällä koskettimia.

reiät

tämä jumping-the-gap on kova puolijohteille; niiden hauraat liitokset eivät vedä vertoja releen sähkömotorisen voiman korkeajännitteelle.

puolijohteet saavat myös pieniä kipinöitä, jotka lyövät reikiä liittymiin.

Mitä Tälle Jännitepiikille Voidaan Tehdä?

flyback-diodi pitää elektronit liikkeessä siirtämällä ne takaisin relekelaan. Koska elektronit pysyvät liikkeessä, magneettikentän romahtaminen hidastuu ja syntyvä jännite on paljon pienempi. Kytkin yhteystiedot ja puolijohdeliitännät voivat helposti käsitellä näitä pienempiä jännitteitä.

flyback-diodi pitää snubberina virran virtaamassa kelan läpi…
siirtämällä virran takaisin Kelaan diodi oikoo jännitepiikin.

eikö diodi yleensä oikosulku koko piiri?

diodi, asennettuna, on käänteinen puolueellinen. Se ei toimi, kun rele on päällä. Oikosulkua ei ole, eikä energiaa mene hukkaan.

normaalisti, kun Kelaan syötetään ulkoista jännitettä, flyback-diodi on käänteinen puolueellinen eikä johda mitään virtaa.

Flyback diodi on eteenpäin puolueellinen vain kun rele on pois päältä

kun päällä, rele on kuormitus virtalähteeseen ja tekee suorittaa; diodi on käänteinen puolueellinen ja ei johda. Kun ensin sammutetaan, rele on jännitteen generaattori; lyhyen aikaa relekoskettimien jännite on päinvastainen ja flyback-diodi ei suorita.

releen lyhyen sammutusajan aikana, kun ulkoinen jännite poistetaan, diodi on eteenpäin puolueellinen, jotta ohimenevä jännitepiikki pysyy minimissä.

Flyback diodi suojaa piiri

flyback-diodi on snubber, joka vähentää relekelan luhistuvan magneettikentän tuottaman jännitteen vaikutusta.

syy, miksi valmistajat asentavat nämä diodit TASAVIRTARELEIDEN viereen, on se, että sammutushetkellä, magneettikentän lentäessä takaisin, flyback-diodi suojaa piiriä ja sen komponentteja releen vahingolliselta jännitepiikiltä.

By Douglas Krantz

Check It Out