在电机或晶体管上正确使用反激或缓冲二极管?

电器工程 二极管 保护 归纳的 飞回来
2021-12-31 19:22:14

从几个原理图来看,反激二极管或缓冲二极管放置在晶体管 CE 端子上(右配置),而不是我通常看到的反激二极管放置在线圈端子上(左配置)。

其中哪些是“正确的”?还是每个人都有不同的目的?

请注意,二极管通常列为外部 1N400x 型二极管(在 TIP120 Darlingtons 上),而不是 BJT 或 Mosfet 的内部体二极管。

最后一点,我看到了一些带有两个二极管的示意图,一个跨过线圈,另一个跨过 CE 端子。我假设一个只是多余的,在这种情况下不会真正影响电路,这是一个错误的假设吗?

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

何时/为什么将齐纳二极管用作飞轮二极管(在继电器线圈上)的答案?通过在左上方配置中显示常规二极管,同时在右配置中显示齐纳二极管,稍微触及了这一点。它并没有说相反的情况是不正确的(或者为什么所以作为第二部分,齐纳二极管可以在左侧配置中工作,而普通二极管可以在右侧配置中工作吗?如果是这样,它如何改变它的运作方式?

4个回答

考虑电路的操作。

当晶体管导通时,随着电路的绘制,电流从上到下在线圈中流动,我们现在关闭晶体管。线圈中的电流仍然要流动。

对于左侧的电路,该电流现在可以通过二极管流回 Vcc,线圈两端的电压方向相反,并且受到二极管的限制,电流可以安全地衰减到零。

对于右边的电路,二极管没有帮助。线圈中流动的电流将迫使集电极上的电压上升到晶体管(或可能是二极管)击穿并开始导通的点。此时,线圈中的电流会开始衰减,但损坏的晶体管(或不太可能的二极管)中的能量会过多,很可能导致晶体管死亡。请注意,此处的齐纳二极管将起作用,因为您允许线圈上的电压反转,因此电流可以衰减为零,同时将晶体管两端的电压限制在安全值。

应该注意的是,允许线圈两端的电压反转到更高的电压意味着电流可以更快地衰减,这就是为什么您有时会在右手电路中看到一个齐纳二极管或在左手电路中看到一个以上串联的二极管。

齐纳二极管可以同时工作,但二极管不能

一个齐纳二极管。

对于左侧,它只会起到一个二极管的作用(具有一些电源钳位..)对于右侧,它将迅速使线圈放电(如果额定值正确 - 电视)

一个二极管

对于左侧,它将是具有自由轮路径的普通斩波器。对于右边,你有一个死晶体管

后者不可能是正确的。感应电流的流动方向与原始电流相同,反向偏置结型二极管无济于事。这种电流在现在接近无限的电阻上产生的电压首先会损坏晶体管(齐纳二极管的工作原理是在电压达到给定最大值时允许电流流过)。在这种配置中,晶体管在关断后仍然可以工作,这真是太幸运了。

电感器导致高电压峰值,因为它的电流路径被中断。电流将尝试找到新路径,直到找到新路径,它才会增加其电压。最佳选择

左边的电路是两者中最好的,它抑制了源头的电压尖峰。如果电感两端的电压升高,二极管开始导通,直到能量全部消散在电路中。

正确的电路试图做同样的事情,但依赖于具有低阻抗路径的电源。这并不总是正确的,一些稳压器不喜欢将反向电流馈入其输出。不好的选择。

齐纳二极管或 MOV 替代方案与正确的电路存在相同的问题,它依赖于通过电源的低阻抗路径。不好的选择。

我个人不喜欢 1N400x 用于此用途,因为它相当慢。对于小电流(<100mA),我更喜欢速度更快的 1N4148。对于较大的电流,我会查看 Internet 上的各种选择指南之一。