Bu diyotun rolü nedir?

Az önce bir Arduino Uno kiti satın aldım ve kitle birlikte gelen kitapçıktaki tüm projeleri gözden geçiriyorum. En basit LED ve direnç devresinden bile, Arduino kartı, breadboarding ve 30 yıldır kullanılmayan elektronik bilgilerimi temizlemek için. Tozlanmaya ihtiyacı var.

Devrelerden biri, bir motor ve bir NPN transistörü kullanarak basitçe demo güç anahtarlaması yapmaktır. Bir diyotun işlevi dışında, bu en temel cuicuitlerin her yönünü anlayabildiğim kadarıyla, devrenin çalışmasında hiçbir rol oynamıyor. Kesinlikle bir sebepten dolayı orada, bu yüzden sorum şu: bu sebep nedir?

Bu diyot, motor kapatıldığında ortaya çıkan geri EMF'yi bastıracaktır. Genel olarak, bir motor veya bir elektromıknatısın solenoidi gibi bir endüktif yük olduğunda, açtığınızda, akımın bir kısmı bobin etrafında manyetik bir alan oluşturmak için hareket edeceğinden, akımda bir ilk düşüş olacaktır. Tersine, kapatırken, oluşturulan bu manyetik alanın dağılması gerekir. Yerinde geri EMF diyotu olmadığında, yol BJT'den geçecektir, bu da neredeyse kesinlikle ona zarar verecek ya da belki de devreye bağlı olarak diğer bileşenler olacaktır.

Diyotun polaritesine gelince, akımı bir yoldan geçirirken, ilgili yönde bir alan oluşturursunuz. Kaynağı durdurduğunuzda, bu alan "dinlenme" konumuna geri döner, yani akım anlık olarak diğer yöne akacaktır.

Tüm reaktif (kapasitif ve endüktif) yükler, tasarımda dikkate alınması gereken bu tür bir "depolama" özelliğine sahiptir, dirençli yükler istisnadır. Yönetim denklemleri ve bu tür hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, wikipedia başlamak için iyi bir yerdir veya iyi bir okuma için "Elektronik Sanatı", Horowitz ve Hill, 3. baskı deneyin.

Motor bir İNDÜKTİF YÜK.

Faraday'ın İndüksiyon Yasası nedeniyle, zamanla değişen / değişen bir akımın, zaman içinde iletken yoluyla akımdaki değişiklikle doğru orantılı bir büyüklükte bir manyetik alan oluşturduğunu ve (fizikte simetri kadar) bir değişen manyetik alanın bir elektrik yarattığını belirtir. manyetik alanı oluşturan akımdaki değişime karşıt olarak ortaya çıkan iletkeni çevreleyen alan (voltaj farkı). Bu, elektro-kuvvetin zaman içinde manyetik alandaki değişim hızına (akım akışındaki değişiklikten kaynaklandığı) eşit olduğu, Faraday'ın elektromanyetik İndüksiyon Formülünü tamamlayan Lenz Yasası'ndan kaynaklanmaktadır.

Faraday Yasası: back-EMF = (-1) dB / dt N burada back-EMF, değişime direnç oluşturan akım akışının tersi gerilim potansiyeli, "-1" Lenz Yasası, "dB" manyetik akıdaki değişikliktir ve "dT", değişimin ölçüldüğü zaman periyodudur ve N, değişen elektrik alanında kaç tel bobini olduğunu gösterir.

Birçok tel bobini nedeniyle motorunuz endüktiftir. Başladığında, Lenz yasası geri-EMF'nin akım akışı artık değişmeyene ve maksimum değere gelene kadar akım akışındaki değişime direnmesi nedeniyle anında en yüksek hızda olmak yerine yavaşça hız kazanır. Şimdi karşılık gelen manyetik alanda depolanmış enerji var. Motoru kapattığınızda hala dönecektir ve şimdi güç tüketmek yerine güç üretmektedir. Orijinal arka EMF beslemeye doğru aktı, ancak şimdi motor yavaşladıkça endüktans akımdaki değişime direnecek ve bir akımı ileri ve transistör toplayıcısına akmaya zorlayacaktır.

Akım elektron akışı olduğu için elektronlar bir yerden gelmelidir. Transistörünüz, motoru başlangıçta elektron kaynağı olduğu YERE bağlar. Çöken manyetik alanın neden olduğu elektro-hareket kuvveti tarafından "hareket ettirilen" elektronlar, diyot olmadan transistör kollektöründe toplanacak ve böyle olmayacak olan Güç Kaynağınızdan sağlanmalıdır. Bu EMF için bir dönüş yolu veren bir diyotla, bir çift döngüden sonra diyot ve motordan dağılacaktır.

Bu nedenle, geri uçma diyotu, elektronların güç kaynağı veya transistöre değil, motor sargılarında kendiliğinden indüksiyonla oluşturulan ve kapatıldığında ve ani değişiklik nedeniyle oluşan bir yolun motorun etrafında akmasına izin verir. akım sıfıra.