Чому паралельно до котушки реле підключений діод?

У більшості електричних ланцюгів з реле діод з'єднаний паралельно котушці реле. Чому? Чи завжди це добра практика?

Оскільки індуктор (котушка реле) не може миттєво змінити свій струм, прохідний діод забезпечує шлях для струму при вимкненій котушці. В іншому випадку може виникнути сплеск напруги, що призведе до виникнення дуги на контактах комутатора або, можливо, руйнування комутаційних транзисторів.

Чи завжди це добра практика?

Зазвичай, але не завжди. Якщо котушка реле приводиться в дію від змінного струму, необхідно використовувати двонаправлений діод ТВС (або якийсь інший затискач напруги) та / або снуд (серія RC). У цьому випадку діод не працює, оскільки він би діяв як коротке замикання під час негативного півциклу змінного струму. (Дивіться також Red Lion SNUB0000 про інформацію про додаток)

Для реле постійного струму зазвичай використовується діод, але не завжди. Як зазначав Енді ака, для швидшого відключення реле (або інших, таких як соленоїди, непрохідні трансформатори тощо), бажано мати більш високу напругу, ніж дозволено діодом. У цьому випадку одноразовий діод ТВС іноді додається послідовно з віддаленим діодом, підключеним анодом до анода (або катодом до катодом). Замість ТВС-діода можна використовувати серійний резистор, але напруга затискання є більш детермінованою, якщо використовується діод ТВС.

Якщо в якості перемикаючого елемента використовується MOSFET, то як правило, вам все-таки потрібен прохідний діод, оскільки діод корпусу знаходиться в зворотному напрямку, щоб зробити користь. Виняток з цього - MOSFET, який є " Повторною лавинною оцінкою " (наприклад, IRFD220 ). Зазвичай це намальовано символом стабілітрону для діода кузова. Ці MOSFET призначені для затискання напруги на рівні, який вони можуть витримати, що дозволяє більш високій напрузі для швидшого відключення котушки. Іноді зовнішній однонаправлений діод (або стабілітра) розміщується паралельно MOSFET з тією ж метою, або якщо MOSFET не може впоратися з «Повторним лавинним струмом» або «Повторною енергією лавинної ланки», або якщо напруга лавинного пробою вище бажаного.

Чи завжди це добра практика?

Це майже завжди добра практика, і це дуже ефективно, Але якщо вам потрібне реле, яке деактивується якнайшвидше, то існують альтернативні методи. Причина цього повільна в тому, що коли ланцюг до котушки реле відкривається, вся енергія, що зберігається в котушці реле, примушує струм через діод маховика, поки ця енергія не буде витрачена ".

Діод діє як коротке замикання з невеликим перепадом вольта вперед і при опорі реле (можливо, 100 Ом), він затримує реле деактивації на кілька зайвих мілісекунд. Це зазвичай не є проблемою, але, якщо це так, то встановлення резистора послідовно з діодом означає, що енергія витрачається значно швидше.

Внизу сторона полягає в тому, що ваш керуючий транзистор повинен "терпіти" імпульс напруги, що значно більше, ніж Vsupply + 0,7 В - це може бути вдвічі напруга живлення при використанні резистора, але, в більшості схем, пошук транзистора, який може бути адекватним оцінка зазвичай не є проблемою.

Коли струм через котушку вимикається, котушка (будучи індуктором) намагатиметься підтримувати струм. Коли для цього струму немає шляху, напруга на котушці буде швидко зростати, і струм знайде шлях прямо через ізоляцію мікросхеми або транзистора, знищивши цю складову. Діод забезпечує шлях цього струму, тому енергія, що зберігається в котушці, може безпечно розсіюватися.

Так що так, це гарна ідея передбачити шлях вивантаження.

Діод, паралельний котушці, мабуть, є найбільш часто використовуваним способом, але є й інші способи, як снуд (R + C) або ценеровий діод на землю. Серійний резистор з діодом може змусити швидше падати реле.

Коли електромеханічне реле швидко знеструмлюється механічним вимикачем або напівпровідником, магнітне поле, що руйнується, виробляє значну перехідну напругу, намагаючись розпорошити накопичену енергію і протидіяти раптовій зміні потоку струму. Наприклад, реле 12В постійного струму може під час відключення генерувати напругу від 1000 до 1500 вольт. Тому загальноприйнята практика придушення релейних котушок із компонентами, які обмежують пікову напругу на значно менший рівень, забезпечуючи шлях розряду для накопиченої магнітної енергії.

Використання просто диодного дивана не завжди є найкращою практикою. Ось кілька методів придушення:

1. Двосторонній перехідний супресорний діод
2. Зворотно зміщений випрямний діод послідовно з діодом ценеру C. Металоксид-варистор (MOV).
3. Зворотно зміщений випрямний діод послідовно з резистором.
4. Резистор, коли умови дозволяють його використовувати, часто є найбільш економічним придушенням.
5. Випрямлений випрямний діод.
6. Резистор-конденсатор "снуд". Взагалі найменш економічне рішення і вже не вважається практичним рішенням.
7. Біфілярна намотана котушка з другою обмоткою, що використовується в якості пристрою придушення. Це не дуже практично, оскільки це додає значних витрат і розмірів реле.

Запропонована методика придушення котушки реле полягає у використанні паралельного з котушкою паралельно зміщеного випрямного діода та серійного діода. Це дозволяє реле мати оптимальну динаміку випуску та хороший термін служби контакту.

Щоразу, коли струм струму через котушку дроту припиняється, створюється сплеск напруги. Цей сплеск є результатом обвалення магнітного поля навколо котушки. Рух поля по котушці створює дуже високий сплеск напруги, який може пошкодити електронні компоненти. Це коли приходить в дію затискаючий діод. Встановлюючи діод С паралельно з котушкою, створюється байпас для електронів під час відкритого або поточного ланцюга часу через зупинки котушки.