Bir röle için bir geri dönüş diyotu nasıl seçilir?

Röle kapatıldığında diğer bileşenlerin zarar görmemesi için bir diyot, bir röle bobinine (zıt kutuplara sahip) paralel olarak yerleştirilir.

İşte çevrimiçi bulduğum şematik bir örnek:

Bobin voltajı 5V olan ve 10A kontak dereceli bir röle kullanmayı düşünüyorum .

Diyot için voltaj, akım ve anahtarlama zamanı gibi gerekli özellikleri nasıl belirleyebilirim?

Bobin açıkken ilk önce bobin akımını belirleyin. Bobin kapatıldığında diyotun içinden akacak akım budur. Rölenizde, bobin akımı 79.4 mA olarak gösterilir. En az 79,4 mA akım için bir diyot belirtin. Sizin durumunuzda, 1N4001 güncel notu gereği fazlasıyla aşmaktadır.

Diyot ters voltaj değeri, en azından röle bobinine uygulanan voltaj olmalıdır. Normalde bir tasarımcı ters dereceye kadar bol miktarda yedek koyar. Uygulamanızda 50 volt olan bir diyot fazlasıyla yeterli olacaktır. Yine 1N4001 işi yapacak.

Ek olarak, 1N4007 (tek alım miktarlarında), aynı maliyete sahiptir ancak 1000 volt değerine sahiptir.

1. Gereken voltaj, nominal bobin voltajıdır, çünkü uygulanacak olan budur. Güvenlik için 2 faktör verin.

2. Akım gereksinimi, nominal bobin akımıdır.

3. Hız muhtemelen röle bobinleri için dikkate alınmaz, çünkü örneğin bir PWM motor sürücüsüne kıyasla çok sık açılıp kapanmazlar.

Senin durumunda, 1N4001 muhtemelen iyi çalışacaktır.

Her şey göründüğü kadar basit değildir, ancak röle durumunda son derece uygulamaya bağlıdır. Diyot, anahtarlama transistörünüzü ve güç kaynağını koruyan güvenli bir boşalma yolu sağlarken, bazı uygulamalarda birkaç soruna neden olabilir. Kapatmadaki röleler kontaklarda küçük bir kaynak oluşturabilir ve diyotu buraya yerleştirerek rölenin tam kuvvetle açılmasını önlersiniz. Bu, kontakların biraz daha uzun “birbirine yapışmasına” neden olabilir ve genel olarak röle için kötüdür.

Bunun olmasını önlemek için birkaç yıl önce öğrendiğim bir numara, normal diyot ile seri olarak (açıkça farklı yönde) bir zener diyodu koymaktı, bu maksimum voltajı kontrol etmenize ve rölenin bobininin bir deşarj olmasını sağlar. biraz daha iyi bir yol. Bazı röle üreticilerinin bu konuda oldukça iyi uygulama notları olduğunu hatırlıyorum, son gördüğümde Tyco'dandı ama ne yazık ki tekrar bulamadım.

Soru: İndüktif yüküm için ne kadar geri dönüş diyoduna ihtiyacım var?

Cevabım: Geri dönüş diyotları güç dağıtımına göre boyutlandırıldı

$P = 1/10(I^2)R$

P: geri diyotta harcanan güç

I: indüktörden geçen sabit durum akımı (geri diyot iletken değil)

R: geri dönüş diyotunun iletkenlikte direnci

Kanıt:

Geri dönüş diyotu sabit bir sıcaklıkta tutulur; diyotlar sabit bir sıcaklıkta tutulduğunda iletken olarak sabit bir dirence sahiptir. (sıcaklık değişirse, diyotlar da direnç gösterir)

Şimdi iletken diyot bir direnç olarak davranır, böylece soru şu şekilde olur: Diyotumun iç direncinde ne kadar güç tüketmem gerekir?

Bir dizi RL eğrisi gözlemleyerek, 5 zaman sabitleri ve bir zaman sabiti olarak indüktör deşarjları veya masraf seri direnç (bölünmesiyle endüktans eşit olduğunu bilmek ).$T = L/R$

Bazı matematikçiler bize bir indüktörde depolanan enerjinin: . Burada E joule içinde, L Henrys'de. Ayrıca gücün saniyede enerji olduğunu söylediler ( ). Burada, güç watt cinsindendir.
$E = (1/2)L(I^2)$$P = E/time$

Yani ... eğer fizik anlayışımız işe yarıyorsa ... indüktörün boşaldığı süre: saniye ve joule depolanmış bir enerji serbest bırakılır. o zamanda. Buradaki R, geri dönüş diyotunun iletkenlikteki direncidir, I geri dönüş diyotundan geçen akımdır ve L akımı sağlayan endüktanstır.$5(L/R)$$(1/2)L(I^2)$

Eğer gücü çözersek, çok ilginç bir şey olur ... Burada, L iptal olur ve . R'nin iletimdeki diyotun direnci olduğunu ve deşarj sırasında diyotun içinden geçen akım olduğunu biliyoruz. Ama şimdi, deşarj sırasında diyot akımı nedir?$P = ((1/2)L(I^2)R) / (5L)$$P = 1/10(I^2)R$

Böyle bir devre düşünün:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

R1, L1'in dahili direncidir ve R2 şarj etme direncimizdir. D1 geri dönüş diyotu olarak işlev görür ve R3, D1'in iletimdeki direncidir.

Anahtar kapalıysa ve sonsuza kadar beklersek, devre boyunca 10mA'lık bir akım akar ve indüktör 50μJ (50 mikro Jul) enerji depolar.

Enerji teorisinin korunumunu kullanarak:

Anahtar açılırsa, indüktör 10mA akımını korumak için kutupları tersine çevirir. Geri tepme diyodu iletime önyargılıdır ve 50μJ'lik bir enerji diyot direnci boyunca cinsinden harcanır . Diyotta harcanan güç 50μJ / 500ms = 100μW'dır (100 mikro watt).$5(L/R) = 500\mathrm{ms}$

$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohms}) = 100\mathrm{\mu W}$

Yani son soruyu cevaplamak için: deşarj sırasında diyot akımı denklemi kullanırken 10mA akım şarj kararlı halde eşit olarak düşünülebilir . Endüktif deşarj sırasındaki akım aslında üssel olarak azalırken ve sabit bir 10mA olmasa da, bu sadeleştirme, başlangıç ​​koşullarını bilerek bir devrede gerekli diyot gücünün hızlı bir şekilde hesaplanmasına olanak sağlayacaktır.$P = 1/10(I^2)R$

Tasarımlarınızda bol şanslar ve teknolojiyi hiçbir zaman kötülük amaçlı kullanmayın.