Це дуже гарне запитання.
Коли перемикач змінює ланцюг із замкнутого на відкритий, він дуже швидко перетворює струм.
Не зовсім. Коли перемикач відкрито, напруга на комутаторі зростає. Ця напруга зменшує струм індуктора відповідно до di / dt = V / L.
Залежно від вимикача і того, як він реагує на підвищення напруги на ньому, певною мірою енергія, що зберігається в індукторі, визначає, як перемикач відкривається.
Будь-який реальний вимикач матиме розряджену ємність по контактах. У деяких вимикачах (точках вимикача автомобіля) ємність буде посилена фізичним конденсатором, розміщеним поперек контактів. БНТ і транзистори матимуть міжелектродну ємність від 10 до 1000 с пФ, залежно від розміру пристрою.
Струм індуктора, який продовжує текти, заряджає цю ємність. Тому перемикач відкриття піддається швидко зростаючому, хоча і не миттєвому, напрузі.
Якщо спочатку енергія в індукторі може зберігатися в ємності вимикача при напрузі, досить низькій, щоб перемикач не переламався, то перемикач не переламається. Це те, що робить великий конденсатор в системі автоматичного вимикача запалювання. Зазор між контактами відкривається досить швидко, і напруга піднімається досить повільно, щоб контакти тримали «попереду» підвищення напруги.
Якщо напруга перемикача піднімається вище деякої напруги пробою, то воно вийде з ладу. При фізичних вимикачах це призводить до дуги між клемами. Ця дуга може плавитись і переміщати метал навколо, тому вона часто досить руйнує механічні контакти. Її можна пом'якшити, використовуючи матеріали з високою температурою плавлення, дуже важкі контакти або використовуючи (як у розподільчих пристроях високої напруги) повітряні вибухи для охолодження та подовження і таким чином гасити дугу. Поки вимикач спрацьовує, ви можете вважати його "закритим", або, принаймні, не "відкритим", тому тривалість часу енергії індуктора утримує його, щоб ефективно контролювати, як швидко він відкривається.
MOSFET часто мають керовану лавиноподібну поведінку, яка визначається таким чином, щоб мати можливість повторно поглинати певну кількість енергії. Цілком нормально розробити ланцюг комутації таким чином, щоб накопичена енергія в індуктивності ланцюга розсіювалася в комутаційному FET.
Коли напівпровідниковий вимикач не може впоратися із накопиченою індуктивною енергією, звичайно використовувати через них ланцюг «снуд», що складається з резистора та конденсатора послідовно. Це робить вимикачі менш ефективними в системі, тому вони зроблені досить великими для захисту вимикача, і не більшими.
Рівняння напруги на індукторі v = L di / dt. Коли перемикач змінює ланцюг із замкнутого на відкритий, він дуже швидко змінює струм. Моє запитання - як би ви точно знали, скільки часу займає це, оскільки вам потрібна точна відповідь, щоб розрахувати напругу, яке буде викликано.