Hva er En Flyback Diode?

en flyback diode er ikke en spesiallaget diode, det er en vanlig diode plassert ved siden av en induktiv enhet som en rele eller dørholder, slik at dioden vil beskytte resten av den elektriske kretsen fra den induktive enheten.

som en tilbakeslagsventil med vann, leder en diode fritt elektrisk strøm i en retning, og stopper den elektriske strømmen fra å strømme i den andre retningen.

Det er ved SIDEN AV EN DC Rele. Hva er det, og hvorfor er det der?

Av Douglas Krantz

Noen Mener Flyback Diode Er Viktig

en rele består av en elektromagnet og en bevegelig armatur. Når den beveger seg, åpner eller lukker armaturen elektriske kontakter(ring eller bryt kontakt).

Produsenter over hele verden bruker gode penger på å installere disse diodene, de må tro at de er viktige.

Snubber-Beskytter Kretskomponentene Og Reduserer RF-Interferens Til Andre Kretser

Flytte elektroner i en trådspole produserer magnetisme, og det er magnetismen som trekker armaturen.

en flyback diode er faktisk en type snubber krets. En snubber krets beskytter resten av kretsen fra en magnetisk spole. En snubber krets reduserer OGSÅ RF interferens som overføres fra kretsen.

Magnetisme

for å forstå hvorfor dioden beskytter, la oss se på relayets indre arbeid, som vi kan tenke på som elektromagnet.

Relay Slå På

Spenning, en elektrisk kraft, skyver og trekker på elektronene

når releet først slås på, blir spenning (elektromotorisk kraft ELLER EMF) påført spolens ender.

EMF Skyver Og Trekker Elektroner

Tenk på et tog som består av boxcars (elektroner) og små lokomotivmotorer (elektromotorisk kraft) mellom hver av bilene. Atomene som utgjør ledningen kan betraktes som sporene som styrer toget.

som et tog som skyves og trekkes av lokomotiver, blir elektroner presset og trukket av elektromotorisk kraft, og beveger seg langs ledningen.

Bygge Magnetfelt

Å Starte bevegelsen av elektroner er ikke øyeblikkelig, selv om alt skjer så fort det er vanskelig å måle. Som et tog som starter, begynner den elektromotoriske kraften (lokomotivet) å bevege elektronene (boxcars), og det er bevegelsen av elektronene som de øker hastigheten som bygger magnetfeltet.

når elektronene reiser, legger de energi inn i å skape et magnetfelt, som trekker inn armaturen til releet.

Relay Slå Av

releet er slått på, magnetfeltet har vært stabilt, og nå er den elektromotoriske kraften som hadde holdt elektronene i bevegelse fjernet. Forventer gjeldende å umiddelbart stoppe er som å slå av tog lokomotiver og forventer toget å umiddelbart stoppe.

Intuitivt ville man tro at slutt på den påførte spenningen stopper strømmen som en vannkran, og frigjør armaturen.

Det er Ikke Så Enkelt

det er en toveis gate. Bevegelige elektroner skaper et magnetfelt; et skiftende eller kollapsende magnetfelt beveger elektroner. Med andre ord, elektronene, som momentumet bygget opp i et bevegelig tog, kan ikke bare stoppes.

Ifølge Termodynamikkens Første Lov kan energi ikke opprettes eller ødelegges, den kan bare konverteres.

Magnetfeltet Er Der Fortsatt

magnetfeltet ble bygget med elektromotorisk kraft skyve og trekke elektroner; magnetfeltet returnerer energien til toget av elektroner ved å produsere sin egen elektromotorisk kraft.

vi konverterte elektrisk energi til å bygge opp magnetfeltet; energien er fortsatt der, selv etter at elektromotorisk kraft (spenning) er fjernet.

Det Kollapsende Magnetfeltet er En Generator

en generator i et kraftverk produserer elektromotorisk kraft ved å flytte magneter forbi spoler av wire; releet spolen produserer elektromotorisk kraft som kollapser magnetfeltet beveger seg forbi ledningene i spolen.

når spenningen er slått av, fordi elektronene begynner å bremse som jernbanevogner som kaster til et stopp, begynner magnetfeltet å kollapse.

Magnetismen Skaper Sin EGEN EMF

Strømmen føres tilbake til toget. Den genererte elektromotoriske kraften som produseres av det kollapsende magnetfeltet, er som å slå på lokomotivene igjen. Nok energi er gitt tilbake til elektroner at deres bevegelse vil holde opp magnetfeltet.

elektronene stopper ikke bare: det kollapsende magnetfeltet setter sin energi tilbake i et forsøk på å holde elektronene i bevegelse. Det genererer elektromotorisk kraft i spolen, noe som gir elektronene litt ekstra trykk.

Fare — Høy Spenning

spenningen produsert av denne generatoren kan være hundrevis av volt; det vil være alt som trengs for å holde elektronene i bevegelse. Dette kan være ganske elektrisk støt, selv når den opprinnelige spenningen var bare 12 volt.

denne spenningen kan sees på terminalene på releet spolen som en kort sikt, revers spenning pigg.
Selv når påslagsspenningen bare var 12 volt, kan den genererte spissen være hundrevis av volt.

Jo Raskere Slå Av, Jo Større Spenning

Slik fungerer spolen i en bil. Inne i spolen kollapser magnetfeltet raskt, og genererer 50.000 volt som trengs for å hoppe over gapet i tennpluggene.

jo raskere elektronene stoppes, desto raskere kollapser magnetfeltet; og jo større er den genererte spenningsspissen som holder elektronene i bevegelse.

Noe må Gi

Inne i en elektronisk krets, vil denne spenningen vises på terminalene på releet, og derfra påføres resten av kretsen.

denne spenningen skal sendes gjennom kretsen til det som stopper strømmen.

Sparks

spenningen i elektromotorisk kraft forårsaker elektrisk strøm til å hoppe gap i bryterkontaktene som opprinnelig slått av strømmen. Denne plutselige kortsiktige strømbølgen vil også produsere elektromagnetisk interferens( EMI), forstyrre andre deler av kretsen, og muligens VIL DENNE EMI bli overført til nærliggende elektronikk.

Mekaniske brytere får små gnister som hopper kontaktene.

Hull

dette hopp-gapet er vanskelig på halvledere; deres skjøre veikryss er ingen kamp for høyspenningen til releets elektromotoriske kraft.

Halvledere får også små gnister, som slår hull gjennom kryssene.

Hva Kan Gjøres Med Denne Spenningsspissen?

flyback diode holder elektronene beveger seg ved å shunting dem tilbake i stafetten spolen. Fordi elektronene fortsetter å bevege seg, reduseres sammenbruddet av magnetfeltet, og den genererte spenningen vil bli mye lavere. Bryterkontakter og halvlederkryss kan enkelt håndtere disse lavere spenningene.

flyback dioden, som en snubber, holder strømmen som strømmer gjennom spolen…
ved å skifte strømmen tilbake i spolen, shortser dioden spenningsspissen.

Er Ikke Dioden Normalt Kort Ut Hele Kretsen?

dioden, som installert, er omvendt forspent. Det vil ikke utføre når releet er slått på. Det er ingen kortslutning og ingen energi er bortkastet.

Normalt, når ekstern spenning påføres spolen, er flybackdioden omvendt forspent og vil ikke føre noen strøm.

Flyback Diode Er Fremover Partisk Bare Mens Releet Blir Slått Av

når den er slått på, er releet en belastning på strømforsyningen og utfører; dioden er omvendt forspent og utfører ikke. Når den først er slått av, er releet en spenningsgenerator; i kort tid er spenningen på relekontaktene reversert og flybackdioden utfører.

i løpet av den korte avstengningstiden til releet, når ekstern spenning fjernes, er dioden fremover forspent for å holde transientspenningen til et minimum.

Flyback Dioden Beskytter Kretsen

flyback dioden er en snubber, reduserer virkningen av spenningen som produseres av det kollapsende magnetfeltet til rele-spolen.

grunnen til at produsentene installerer disse diodene ved SIDEN AV DC-releer, er fordi når magnetfeltet flyr tilbake, beskytter flyback-dioden kretsen og dens komponenter fra releets skadelige spenningsspike.