我应该将反冲二极管放在晶体管开关的什么位置?

电器工程 晶体管 二极管 回扣
2022-01-28 09:14:23

当用晶体管驱动电感负载时,我们使用反冲二极管。

我的理解是反冲二极管为感应电荷放电提供了路径。此外,电感器将尝试抵抗电流的变化,变成类似于电压源的东西,以与以前相同的方式提供电流,以防电流中断(例如当晶体管关闭时)。

在下面的电路中,反冲二极管有两种不同的位置。D1 以合理的方式放置,以便 L1 中的电荷通过它放电,保护 Q1 的集电极免受过压或击穿。

但是,带有 D2 的第二个电路对我来说毫无意义。D2 反向偏置时如何防止损坏?我很少看到这种配置,但是我在 Lenze 驱动器原理图中看到它并且无法理解。

D2 如何防止因感应反冲造成的任何损坏?

反冲二极管配置

3个回答

只想指出一件事。

假设 D1 不存在。你写了:

变成类似于电压源的东西,它将以与以前相同的方式提供电流

不,不要那样想。当 Q1 打开时,电感 L1 不会变成其他任何东西。事实上,L1 甚至没有“看到”它之外的东西。它只看到它的电流和它的两个节点上的差分电压,并使它们保持耦合,因此它被编程执行的物理定律 (\$v=L\dfrac{di}{dt}\$) 得到执行总是如果电路是多核机器,则每个部分(在集总模型中)将是一个单核处理器,它始终执行将被编程运行的一小段代码,而不知道其他部分的任何信息。

当 Q1 打开时,电感器 L1 继续遵守它被编程遵守的物理定律,这意味着,假设电压和电流有限(就像在现实生活中一样),它的电流永远不会有间断。这意味着在 Q1 打开之后通过 L1的电流必须完全等于之前存在的通过 L1 的电流第一季度开盘。电感器只是继续执行其“任务”。改变的不是电感。是Q1。现在 Q1 是一个开路。那么,继续流过 L1 的电流流向了哪里?没有 D1,Q1 是开路的。好吧,它进入Q1的集电极和地之间存在的寄生电容(图中的\$C_c\$),并对其进行充电。寄生电容非常小,但非常真实。没有办法使它为零。它没有显示在您的原理图中,只是因为这是一个简化的原理图。真正的原理图应该显示这个真正的寄生电容,以及更多的东西。现在回到它被充电。由于它是一个非常小的电容(可能远低于 1 pF),这意味着即使是很小的电流也会非常快速地为它充电,并且高达很多伏,因为 \$v=\dfrac{1}{C} \int{i·dt}\$. 通过L1的电流甚至不是小电流。它通常是“正常”电流,甚至是高电流。这意味着寄生电容 \$C_c\$ 可以非常快速地充电,并且高达许多伏。甚至几千伏。这就是可能摧毁第一季度的原因。

但最重要的是,电子产品没有“魔法”。什么都没有变成其他任何东西。电感器始终按照“编程”的方式运行。它永远不会变成电压源之类的东西。正是这种不可避免的寄生电容 \$C_c\$ 的存在很容易解释为什么电压会在 Q1 的集电极上积聚(以及为什么需要采取一些措施来避免这种情况)。

在此处输入图像描述

第一个电路 D1 是正确的,因为它可以安全地处理感应反冲。

第二个电路本身没有什么意义。正如 Federico 所指出的,如果 D2 是一个齐纳二极管,它可以为反冲电流提供一条安全的路径,但它并没有显示为一个齐纳二极管,而 1N4001 绝对不是一个齐纳二极管。

如果 L2 不仅仅是一个电感器并且可以从外部向后驱动,那么 D2 可能是有意义的。例如,如果它是电机绕组,就可能出现这种情况。在这种情况下,D2 会在负电压损害 Q2 之前对其进行削波,但是当晶体管关闭时,它无法安全地限制感应反冲。

因为二极管在反电动势期间导通。反电动势电压与施加的电压相反,因此二极管在那一刻进入正向偏置。无论哪种方式都可以,第二种通常用于表示线圈驱动晶体管中的电路,如tip122晶体管