Коли / навіщо використовувати диод Зенера як маховик (на котушці реле)?

Я щойно обговорював підручник на веб-сторінці http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_5.html , і в обговоренні махових діодів він включає це речення без подальшої деталізації:

Окрім використання махових діодів для захисту напівпровідникових компонентів, інші пристрої, що застосовуються для захисту, включають RC-підвісні мережі, варистори оксиду металів або MOV і діоди Зенера.

Я можу побачити, як може знадобитися мережа RC, якщо це великий пристрій, і тому котушка може повертатися назад більше, ніж ви хочете розсіяти через один діод. (Будь ласка, виправте мене, якщо це не причина.)

У мене немає поняття, що таке MOV, на даний момент я проігнорую цю. :-)

Я трохи прочитав про діоди Зенера, але не розумію, чому може бути бажаним їх нижня напруга зворотного пробою?

Редагувати: Мене також спантеличує наступна діаграма з підручника вище:

Хіба це не візьме напругу на відкат і скидає її в мережу Vcc? Хіба не було б кращою ідеєю, щоб котушка реле знаходилася між TR1 і землею, а діод розсіював напругу прольоту на землю?

Струм з отвору реле взагалі не йде в рейку Vcc. Звідси випливає шлях, показаний тут:

Збережена енергія розсіюється в падінні діода і опорі котушки реле.

У конфігурації діода Зенера акумульована енергія розсіюється в повній стабілітроні напруги діода. V * I набагато вища потужність, тому струм буде падати швидше і реле може відкритися трохи швидше:

MOV відрізняються від Zeners, але виконують аналогічну функцію ланцюга: вони поглинають енергію, коли напруга перевищує певний рівень. Вони використовуються для захисту від перенапруги, а не для точних речей, таких як регулятори напруги.

Швидкість, з якою магнітне поле руйнується в соленоїді, електромагніті чи подібному пристрої при відключенні живлення, буде пропорційним напрузі, дозволеній з'являтися в пристрої. Якщо один з 12-вольтових соленоїдів або реле працює з натисканням кнопки і не має захисту від вильоту, відпускання кнопки може призвести до появи сотень або тисяч вольт по всій котушці, поки поле не руйнується; через велику напругу на котушці, однак поле розвалиться майже миттєво.

Додавання простого діода зачеплення запобіжить появі значної напруги на соленоїді або реле при його відпуску. Однак це також призведе до того, що котушка намагнічується набагато довше, ніж інакше. Якщо магнітне поле в котушці реле знадобиться 5 мс, щоб досягти повної сили при 12 вольтах, то це займе приблизно в 17 разів більше (тобто 85 мс), щоб воно розсіялося через діод уловлювання. У деяких ситуаціях це може бути проблемою. Додавання якоїсь іншої схеми для падіння напруги може дозволити котушці знеструмитись набагато швидше.

До речі, якщо ви часто перемикаєте багато реле 12В, я б очікував, що можна заощадити неабияку кількість енергії, за допомогою затискаючих діодів заряджати ковпачок, а потім брати енергію з цього ковпачка для інших цілей. Я не впевнений, чи це робиться, чи де, але щось подібне до машини для пінболу, здавалося б, це може бути корисною концепцією.

Ценеровий діод, як правило, йде в ряд із вільним діодом, катодом до катодом (вказуючи один на одного). Це призводить до того, що напруга швидше руйнується, і тому поле котушки згортається швидше, і тому реле / ​​соленоїд відкриється швидше. У блоках живлення в режимі комутації (SMPS) це також відоме як статевий зон.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Дивіться також це питання / відповідь: запитання діод-ценера

Деякі з цих відповідей плутають те, що відбувається з простим діодом. Енергія розсіюється в основному в Rcoil, а не в діоді.

Ключовим є те, що при використанні діода розсіювання є експоненціальним розпадом RL (наприклад, RC). Експонентація змушує зайняти так довго (тим більше, що струм випуску може становити лише 20%). З ценером це лінійне падіння до нуля.

Це імітує реальне реле зі значень даних R та L.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Ви помітите, що час увімкнення (підйом струму) довший, ніж час вимкнення, використовуючи діод (L1, D1).

Це НЕ вірно , як індуктивність більше (0.74H) , коли реле якір закритий (краще магнітна ланцюг) , що у відкритому положенні (0.49H). Справжній час увімкнення (з 0,49 Г) та час поза діодом майже однакові.

Струми L2, L4 однакові, оскільки в обох випадках спостерігається однакове падіння (і однаковий Vdrain на плоді.

ігноруйте це

^{моделювати цю схему}

Ось примітка програми про використання звичайних + стабілітронів для захисту компонентів і все одно швидко знеструмлюється. Він показує значення часу та напруги занепаду для кількох методів.