这个二极管起什么作用?
该二极管用于抑制电机关闭时产生的任何反电动势。一般来说,当一个人有一个感应负载,如电机或电磁铁的螺线管时,当你打开它时,电流会初始下降,因为一些电流会在线圈周围形成磁场。相反,当关闭时,已经产生的这个磁场需要消散。当没有反电动势二极管时,路径将通过 BJT,这几乎肯定会损坏它,或者可能会损坏其他组件,具体取决于电路。
至于二极管本身的极性,当电流通过一种方式时,您会在相应方向上产生一个场。当您停止源时,该场会塌缩回其“静止”位置,这意味着电流将暂时以另一种方式流动。
所有无功(容性和感性)负载都具有这种需要在设计中考虑的“存储”特性,阻性负载是例外。如果你想了解更多关于控制方程等的信息,维基百科是一个很好的起点,或者为了好好阅读,试试“电子艺术”,霍洛维茨和希尔,第 3 版。
电机是感性负载。
由于法拉第感应定律指出,时变/变化的电流会产生一个磁场,其幅度与通过导体的电流随时间的变化成正比,并且(在物理学中存在很多对称性)变化的磁场会产生电场导体周围的场(电压差)表现为与产生磁场的电流变化相反。这是由于楞次定律完成了法拉第电磁感应公式,其中产生的电动势等于磁场随时间的变化率(这是由电流变化引起的。
法拉第定律:反电动势 = (-1) dB/dt N 其中反电动势是与电流相反的电压电位,产生变化的阻力,“-1”是楞次定律,“dB”是磁通量的变化,“dT”是测量变化的时间段,N 是变化的电场中有多少线圈。
由于有许多线圈,您的电机是感应式的。当它启动时,它缓慢地加速而不是立即达到最高速度,因为楞次定律使反电动势抵抗电流的变化,直到电流不再变化并达到最大值。现在有能量存储在相应的磁场中。当您关闭电机时,它仍然会旋转,现在它不是消耗电力而是发电。最初的反电动势流向电源,但现在随着电机减速,电感将抵抗电流的变化,并迫使电流向前流动并进入晶体管集电极。
由于电流是电子的流动,因此电子必须来自某个地方。您的晶体管将电机连接到地面,它最初是从那里获取电子的。由坍缩磁场引起的电动势“移动”的电子将在没有二极管的情况下在晶体管集电极处聚集,并且必须来自您的电源,而电源不会像那样。使用二极管为该 EMF 提供返回路径,在经过几个回路后,它将通过二极管和电机消散。
因此,回扫二极管允许电子在电机周围流动而不是进入电源或晶体管(导致潜在的损坏),这是由关闭时电机绕组中的自感应产生的,并且是由突然变化引起的电流为零。