Neden röle bobinine paralel olarak bağlı bir diyot var?

Röleli çoğu elektrik devresinde, rölenin bobinine paralel bir diyot bağlanır. Neden? Her zaman iyi bir uygulama mı?

Bir indüktör (röle bobini) anında akımını değiştiremediğinden, geri tepme diyotu bobin kapatıldığında akım için bir yol sağlar. Aksi halde, anahtar kontaklarında arklanmaya neden olabilecek veya anahtarlama transistörlerini tahrip edebilecek bir voltaj yükselmesi meydana gelecektir.

Her zaman iyi bir uygulama mı?

Genellikle, ama her zaman değil. Röle bobini AC ile çalıştırılıyorsa, çift yönlü TVS diyotu (veya başka bir voltaj kelepçesi) ve / veya bir durdurucu (RC serisi) kullanılmalıdır. Bir diyot, bu durumda AC'nin negatif yarı döngüsü sırasında kısa devre olarak işlev göreceği için çalışmayacaktır. ( Uygulama bilgileri için ayrıca Red Lion SNUB0000'ye bakınız )

DC tahrikli röleler için genellikle bir diyot kullanılır, ancak her zaman değil. Andy aka işaret ettiği gibi, bazen rölenin (veya solenoidler, geri dönüş transformatörleri vb. Gibi diğerlerinin) daha hızlı kapatılması için bir diyotun izin verdiğinden daha yüksek bir voltaj istenir. Bu durumda, tek yönlü bir TVS-diyot bazen geri tepme diyodu ile seri halde eklenir, anot anoda bağlanır (veya katoddan katoda). TVS diyotun yerine bir seri direnç kullanılabilir, ancak TVS diyot kullanılırsa sıkma gerilimi daha belirleyicidir.

Anahtarlama elemanı olarak bir MOSFET kullanılırsa, normal olarak, vücut diyotu herhangi bir iyiliği yapmak için ters yönde olduğu için yine de geri tepme diyoduna ihtiyacınız vardır. Bunun bir istisnası, “Tekrarlayan Çığ Derecelendirmesi” ( IRFD220 gibi) olan bir MOSFET'tir . Bu normalde vücut diyotu için bir zener diyot sembolü ile çizilir. Bu MOSFET'ler gerilimi dayanabilecekleri bir seviyede sıkmak ve daha hızlı bobin kapatma için daha yüksek gerilime izin vermek üzere tasarlanmıştır. Bazen harici bir tek yönlü TVS diyotu (veya zener) aynı amaç için MOSFET'e paralel olarak yerleştirilir veya MOSFET "Tekrarlanan Çığ Akım" veya "Tekrarlanan Çığ Enerjisi" ile başa çıkamıyorsa veya çığ kırılma voltajı varsa istenenden daha yüksek.

Her zaman iyi bir uygulama mı?

Neredeyse her zaman iyi bir uygulamadır ve çok etkilidir, ancak mümkün olduğu kadar çabuk deaktive olan bir röleye ihtiyacınız varsa, alternatif yöntemler vardır. Yavaş olmasının nedeni, röle bobinine devre açıldığında, röle bobininde depolanan tüm enerjinin, bu enerji "harcanana" kadar volan diyodu boyunca bir akımı zorlamasıdır.

Diyot, küçük bir ileri volt düşüşü ile kısa bir devre gibi davranır ve rölenin direnci ile (belki 100 ohm), rölenin birkaç milisaniyelik devre dışı kalmasını geciktirir. Bu genellikle bir sorun değildir, ancak eğer öyleyse, diyotla seri halinde bir direnç koymak, enerjinin önemli ölçüde daha hızlı "harcandığı" anlamına gelir.

Aşağı tarafı, kontrol transistörünüzün Vsupply + 0.7V'den çok daha fazla olan bir voltaj darbesine "maruz kalması" gerektiğidir - bir direnç kullanılırken besleme voltajının iki katı olabilir, ancak çoğu devrede yeterli olabilecek bir transistör bulma puanlama genellikle bir sorun değildir.

Bir bobinden geçen akım kapatıldığında, bobin (bir indüktör olarak) akımı sürdürmeye çalışacaktır. Bu akım için bir yol olmadığında, bobin üzerindeki voltaj hızla artacaktır ve akım, bir çip veya transistörün izolasyonu yoluyla, o bileşeni yok eden bir yol bulacaktır. Diyot bu akım için bir yol sağlar, böylece bobinde depolanan enerji güvenli bir şekilde dağılabilir.

Yani evet, bir boşaltma yolu sağlamak iyi bir fikirdir.

Bobine paralel bir diyot muhtemelen en sık kullanılan yoldur, ancak topaklayıcı (R + C) veya toprağa zener diyot gibi başka yollar da vardır. Diyotlu serideki bir direnç rölenin daha hızlı düşmesini sağlayabilir.

Bir elektromekanik röleye mekanik bir şalter veya yarı iletken tarafından hızla enerjilendirildiğinde, çökmekte olan manyetik alan depolanan enerjiyi dağıtma ve akım akımının ani değişimine karşı çıkma çabasında önemli bir gerilim geçici üretir. Örneğin bir 12VDC rölesi, kapatma sırasında 1.000 ila 1.500 volt gerilim üretebilir. Bu nedenle, depolanan manyetik enerji için boşaltma yolu sağlayarak tepe voltajını çok daha küçük bir seviyeye sınırlandıran bileşenlerle röle bobinlerini bastırmak yaygın bir uygulamadır.

Sadece bir serbest diyot kullanmak her zaman en iyi yöntem değildir. İşte birkaç bastırma yöntemleri:

1. İki taraflı bir geçici baskılayıcı diyot
2. Zener diyot C ile seri olarak ters taraflı doğrultucu diyot. Metal oksit varistörü (MOV).
3. Dirençli seri halinde ters eğilimli doğrultucu diyot.
4. Koşullar kullanılmasına izin verdiğinde bir direnç genellikle en ekonomik baskılamadır.
5. Ters taraflı bir doğrultucu diyot.
6. Bir direnç-kapasitör "durdurucu". Genellikle en az ekonomik çözümdür ve artık pratik bir çözüm olarak düşünülmemektedir.
7. Bastırma aleti olarak kullanılan ikinci sarımlı bir bifilar yara bobini. Bu çok pratik değildir, çünkü röleye önemli bir maliyet ve boyut katmaktadır.

Röle bobinin bastırılması için önerilen teknik, bobine paralel bir ters taraflı doğrultucu diyot ve bir seri zener diyot kullanılmasıdır. Bu, rölenin optimum serbest bırakma dinamiğine ve iyi bir temas ömrüne sahip olmasını sağlar.

Bir tel bobinden geçen akım durduğunda, bir voltaj yükselmesi meydana gelir. Bu ani bobin etrafındaki manyetik alanın çökmesinden kaynaklanır. Alanın bobin boyunca hareketi, elektronik bileşenlere zarar verebilecek çok yüksek voltaj yükselmesine neden olur. Bu, kenetleme diyotunun devreye girdiği zamandır. C diyodunun bobine paralel olarak monte edilmesiyle, zaman devresi açık veya bobin duraklarından geçen akım sırasında elektronlar için bir bypass yaratılır.