Jak wybrać diodę flyback dla przekaźnika?

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:

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?

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.

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.

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.

Pytanie: Jakiego rozmiaru latającej diody potrzebuję do obciążenia indukcyjnego?

Moja odpowiedź: Diody zwalniające mają rozmiary oparte na rozpraszaniu mocy

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

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(I^2)$$P = E/time$

$5(L/R)$$(1/2)L(I^2)$

$P = ((1/2)L(I^2)R) / (5L)$$P = 1/10(I^2)R$

Rozważ obwód jako taki:

^{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:

$5(L/R) = 500\mathrm{ms}$

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

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

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