Jak wybrać diodę flyback dla przekaźnika?

39

Dioda jest umieszczona równolegle z cewką przekaźnika (o przeciwnej biegunowości), aby zapobiec uszkodzeniu innych elementów, gdy przekaźnik jest wyłączony.

Oto przykładowy schemat, który znalazłem w Internecie:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Planuję zastosować przekaźnik o napięciu cewki 5 V i napięciu znamionowym 10 A.

Jak określić wymagane specyfikacje dla diody, takie jak napięcie, prąd i czas przełączania?

Nate
źródło
1
Czy przypadkiem była nota aplikacyjna: 13C3264 - „Tłumienie cewki może skrócić żywotność przekaźnika”, patrz rysunek 3. te.com/commerce/DocumentDelivery/… Wszystkie uwagi dotyczące aplikacji przekaźnika TE: te.com/global-en/products/ przekaźniki-styczniki-przełączniki / przekaźniki /…
Ole Martin Bråtene

Odpowiedzi:

30

Najpierw określ prąd cewki, gdy cewka jest włączona. Jest to prąd, który przepłynie przez diodę, gdy cewka jest wyłączona. W przekaźniku prąd cewki jest pokazywany jako 79,4 mA. Podaj diodę dla prądu co najmniej 79,4 mA. W twoim przypadku prąd znamionowy 1N4001 znacznie przekracza wymagania.

Napięcie zwrotne diody powinno wynosić co najmniej napięcie przyłożone do cewki przekaźnika. Zwykle projektant umieszcza dużą rezerwę w odwrotnej ocenie. Dioda w twoim zastosowaniu mająca 50 woltów byłaby więcej niż wystarczająca. Ponownie 1N4001 wykona zadanie.

Ponadto 1N4007 (w pojedynczych ilościach zakupu) kosztuje tyle samo, ale ma wartość znamionową 1000 woltów.

Marla
źródło
Dobra wskazówka na temat 1N4007.
Samuel
1
W przypadku takiego typu przekaźnika nawet 1N4148 wykonałby zadanie (Vrrm = 100 V, If = 200 mA, Ifsm = 1 A przez 1 sekundę). Ta dioda może być szybsza i najprawdopodobniej również tańsza, chociaż nie jest to ważne, jeśli jest używana do małych ilości.
GeertVc,
11
  1. Wymagane napięcie to nominalne napięcie cewki, ponieważ to będzie zastosowane. Daj mu współczynnik 2 dla bezpieczeństwa.

  2. Wymagany prąd to nominalny prąd cewki.

  3. Prędkość prawdopodobnie nie jest brana pod uwagę w przypadku cewek przekaźników, ponieważ nie są one często włączane / wyłączane bardzo często, w porównaniu np. Z napędem silnikowym PWM.

W twoim przypadku 1N4001 prawdopodobnie będzie dobrze działać.

WhatRoughBeast
źródło
2
Szybkość jest ważna, więc faktycznie preferowane są Shottkys. Oczywiście nie do przełączania częstotliwości, ale do szybkiego działania o niskim opóźnieniu, aby jak najszybciej uchwycić przejściowy szczyt, dokładnie wtedy, gdy jest on najwyższy.
Sz.
9

Rzeczy nie zawsze są tak proste, jak się wydają, choć w przypadku przekaźników jest to w dużej mierze zależne od aplikacji. Chociaż dioda zapewnia bezpieczną ścieżkę rozładowania, która chroni tranzystor przełączający i zasilacz, może powodować kilka problemów w niektórych aplikacjach. Przekaźniki po zamknięciu mogą tworzyć małą spoinę na stykach, a umieszczając tam diodę, zasadniczo uniemożliwiasz otwarcie przekaźnika z pełną siłą. Może to spowodować, że styki nieco się „skleją”, co ogólnie jest złe dla przekaźnika.

Sztuczka, której nauczyłem się kilka lat temu, aby temu zapobiec, polegała na ustawieniu szeregowej diody Zenera (oczywiście w innym kierunku) za pomocą zwykłej diody, co pozwala kontrolować maksymalne napięcie i umożliwia rozładowanie cewki przekaźnika w nieco lepszy sposób. Przypominam sobie, że niektórzy producenci przekaźników mieli na ten temat całkiem niezłe noty aplikacyjne, ostatnia, którą widziałem, pochodziła od Tyco, ale niestety nie mogłem jej znaleźć ponownie.

Bart Plovie
źródło
Można to również osiągnąć za pomocą rezystora zamiast zenera, z potencjalnie jeszcze lepszymi wynikami. Możesz wybrać wartość rezystora, która pozwala na wzrost napięcia tak wysoko, jak tolerowane są twoje komponenty, dla maksymalnego pochłaniania energii.
marcelm
4

Pytanie: Jakiego rozmiaru latającej diody potrzebuję do obciążenia indukcyjnego?

Moja odpowiedź: Diody zwalniające mają rozmiary oparte na rozpraszaniu mocy

P=1/10(I2)R

P: moc rozpraszana w diodzie powrotnej

I: prąd stały w stanie płynącym przez cewkę (dioda powrotna nie przewodzi)

R: rezystancja przewodzącej diody cofającej

Dowód:

Dioda cofania będzie utrzymywana w stałej temperaturze; diody mają stały opór przewodzenia, gdy są utrzymywane w stałej temperaturze. (jeśli zmienia się temperatura, zmienia się również rezystancja diod)

Teraz dioda przewodząca zachowuje się jak rezystor, więc pojawia się pytanie: ile mocy potrzebuję, aby rozproszyć wewnętrzny opór mojej diody?

T=L/R


E=(1/2)L(I2)P=E/time

5(L/R)(1/2)L(I2)

P=((1/2)L(I2)R)/(5L)P=1/10(I2)R

Rozważ obwód jako taki:

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab

R1 to wewnętrzny opór L1, a R2 to nasz opór ładowania. D1 działa jak dioda cofania, a R3 jest rezystancją przewodzącą D1.

Jeśli przełącznik jest zamknięty i czekamy wiecznie, przez obwód przepływa prąd 10mA, a cewka gromadzi energię 50μJ (50 mikro dżuli).

Korzystanie z teorii zachowania energii:

5(L/R)=500ms

(1/10)(10mA2)(10ohms)=100μW

P=1/10(I2)R

Powodzenia w projektach i nigdy nie używaj technologii do złych celów.

Nacięcie
źródło