O que é um diodo Flyback?

um diodo flyback não é um diodo especialmente feito, é um diodo regular colocado ao lado de um dispositivo indutivo como um relé ou porta de suporte para que o diodo irá proteger o resto do circuito elétrico do dispositivo indutivo.

como uma válvula de verificação com água, um díodo conduz livremente a corrente elétrica em uma direção, e impede a corrente elétrica de fluir na outra direção.

está ao lado de um relé DC. O que é e porque está lá?

Por Douglas Krantz

Alguém Acha que o Flyback Diodo é Importante

Um relé é constituída de um eletroímã e a armadura móvel. À medida que se move, a armatura abre ou fecha contatos elétricos (fazer ou quebrar contato).

fabricantes de todo o mundo gastam bom dinheiro instalando esses díodos, eles devem pensar que eles são importantes.

Amortecedor – Protege os Componentes do Circuito e Reduz a Interferência de RF para Outros Circuitos

os elétrons em Movimento em uma bobina de fio de produzir magnetismo, e o magnetismo que puxa a armadura.

um diodo flyback é na verdade um tipo de circuito snubber. Um circuito snubber protege o resto do circuito de uma bobina magnética. Um circuito snubber também reduz a interferência RF sendo transmitida a partir do circuito.

magnetismo

para entender por que o diodo protege, vamos olhar para o funcionamento interno do relé, que podemos pensar como eletromagneto.

Relé de ligar

Tensão, uma força elétrica, empurra e puxa os elétrons

Quando o relé é ligado pela primeira vez, a tensão (força eletromotriz ou EMF) é aplicado para as extremidades da bobina.

EMF Empurra e Puxa Elétrons

Pense em um trem composto de carruagens (elétrons), e pequenos motores da locomotiva (força eletromotriz) entre cada um dos carros. Os átomos que compõem o fio podem ser considerados como os trilhos que guiam o trem.Como um trem sendo empurrado e puxado por locomotivas, elétrons estão sendo empurrados e puxados pela força eletromotriz, e se movem ao longo do fio.

construir um campo magnético

iniciar o movimento dos elétrons não é instantâneo, embora tudo aconteça tão rápido que é difícil medir. Como um trem começando, a força eletromotriz (locomotiva) começa a mover os elétrons (boxcars), e é o movimento dos elétrons à medida que eles aceleram que constrói o campo magnético.À medida que os elétrons viajam, eles colocam energia na criação de um campo magnético, puxando a armatura do relé.

Relé de Desligar

O relé tenha sido ativada, o campo magnético tem sido estável, e agora a força eletromotriz, que tinha sido manter os elétrons em movimento é removido. Esperar que a corrente pare imediatamente é como desligar as locomotivas do comboio e esperar que o comboio pare imediatamente.Intuitivamente, seria de pensar que acabar com a tensão aplicada pára a corrente como uma torneira de água, liberando a armatura.

não é assim tão simples.

é uma rua de dois sentidos. Elétrons em movimento criam um campo magnético; um campo magnético em mudança ou em colapso move elétrons. Em outras palavras, os elétrons, como o momento construído em um trem em movimento, não podem simplesmente ser parados.De acordo com a Primeira Lei da termodinâmica, a energia não pode ser criada ou destruída, só pode ser convertida.

O Campo Magnético é Ainda Lá

O campo magnético foi construída com a força eletromotriz, empurrando e puxando os elétrons; o campo magnético devolve a energia para o trem de elétrons produzindo a sua própria força eletromotriz.Convertemos a energia elétrica em construção do campo magnético; a energia ainda está lá, mesmo após a força eletromotriz (Tensão) ser removida.

o campo magnético em colapso é um gerador.

um gerador em uma usina de energia produz força eletromotriz movendo ímãs através de bobinas de fio; a bobina de relé produz força eletromotriz à medida que o campo magnético em colapso se move através dos fios na bobina.

quando a tensão é desligada, porque os elétrons estão começando a desacelerar como os carros de trem a coasting para uma parada, o campo magnético começa a colapsar.

o magnetismo cria o seu próprio EMF

a energia é devolvida ao comboio. A força eletromotriz gerada pelo colapso do campo magnético é como ligar as locomotivas do trem novamente. Energia suficiente é dada de volta aos elétrons que seu movimento irá manter o campo magnético.

os electrões não param simplesmente: o campo magnético em colapso coloca a sua energia de volta num esforço para manter os electrões em movimento. Gera força electromotriz na bobina, dando aos electrões um empurrão extra.

Perigo-Alta Tensão

A tensão produzida por este gerador pode ser de centenas de volts; será o que for preciso para manter os elétrons em movimento. Isto pode ser um choque eléctrico, mesmo quando a voltagem original era de apenas 12 volts.

esta tensão pode ser vista nos terminais da bobina de relé como um pico de tensão reversa de curto prazo.Mesmo quando a voltagem era de apenas 12 volts, o pico gerado pode ser de centenas de volts.

quanto mais rápido o desligamento, maior a voltagem

é assim que funciona a bobina de um carro. Dentro da bobina, o campo magnético colapsa rapidamente, gerando os 50.000 volts necessários para saltar a abertura das velas de ignição.

quanto mais rápido os elétrons são parados, mais rápido o campo magnético entra em colapso; e quanto maior o pico de tensão gerado mantendo os elétrons em movimento.

Algo Tem que Dar

Dentro de um circuito eletrônico, esta tensão aparece nos terminais do relé, e a partir daí ser aplicada para o resto do circuito.

esta tensão vai ser passada através do circuito para o que quer que esteja parando a corrente.

faíscas

a tensão na força eletromotriz causa corrente elétrica para saltar gap nos contatos do interruptor que desligaram originalmente a corrente. Esta súbita onda de curto prazo de corrente também irá produzir interferência eletromagnética (EMI), interferindo com outras partes do circuito e, possivelmente, este EMI será transmitido para a eletrônica próxima.

os interruptores mecânicos têm pequenas faíscas a saltar os contactos.

Buracos

Este salto-a-lacuna é difícil semicondutores; seu frágil junções não são páreo para os de alta tensão do relé de força eletromotriz.

os semicondutores também recebem pequenas faíscas, que perfuram buracos através das junções.

O Que Pode Ser Feito Sobre Este Pico De Voltagem?

o díodo flyback mantém os elétrons em movimento, empurrando-os de volta para a bobina de relé. Como os elétrons continuam se movendo, o colapso do campo magnético é retardado, e a tensão gerada será muito menor. Switch contatos e junções de semicondutores podem facilmente lidar com essas tensões mais baixas.

o diodo flyback, como um snubber, mantém a corrente fluindo através da bobina…Ao desviar a corrente de volta para a bobina, o díodo reduz o pico de tensão.

o diodo normalmente não faz curto-circuito?

o diodo, como instalado, é tendencioso reverso. Não irá conduzir quando o relé estiver ligado. Não há curto-circuito e nenhuma energia é desperdiçada.

normalmente, quando a tensão externa é aplicada à bobina,o diodo flyback é desviado e não conduz nenhuma corrente.

O Flyback Diodo está polarizado positivamente Apenas Enquanto o Relé está Sendo Desligado

Quando ativado, o relé é uma carga para a fonte de alimentação e não da conduta; o diodo reversa é tendenciosa e não de conduta. Quando desligado pela primeira vez, o relé é um gerador de tensão; por um curto período de tempo, a tensão nos contatos de relé é revertida e o diodo flyback realiza.

durante o curto tempo de desligamento do relé, quando a tensão externa é removida, o diodo é para a frente enviesado para manter o pico de tensão transitório ao mínimo.

O Flyback Diodo Protege o Circuito

O flyback diodo é um amortecedor, reduzindo o impacto da tensão produzida pelo colapso do campo magnético da bobina do relé.

a razão pela qual os fabricantes instalam estes díodos ao lado dos relés de corrente contínua é porque no tempo de desligamento, como o campo magnético está voando de volta, o diodo flyback protege o circuito, e seus componentes do ponto de tensão prejudicial do relé.