O diodă Flyback este, de asemenea, numită diodă cu roată liberă. Este, de asemenea, numit de multe alte nume, cum ar fi dioda snubber, dioda supresoare, dioda de prindere sau dioda cu clemă, dioda de comutare. Aici, dioda de captare este utilizată pentru a elimina flyback-ul, când vârful de tensiune bruscă este observat peste sarcina inductivă atunci când curentul de alimentare este redus brusc. Ajută circuitul să nu se deterioreze. Se va împiedica să cumpere un circuit nou. Dioda de roată liberă este o formă simplificată unde se află sursa de tensiune conectat la un inductor cu un comutator.
Proiectarea diodei de roată liberă
În diagrama de mai jos, o diodă cu roată liberă este plasată pe inductor. O diodă flyback ideală va avea o capacitate de curent de vârf foarte mare, care ajută la gestionarea tranzitorilor de tensiune de la arderea diodei, sursa de alimentare a inductorului este potrivit pentru tensiunea de avarie inversă și căderea de tensiune redusă. Creșterile de tensiune pot fi de 10 ori față de tensiunea sursei de energie, care depinde de echipamentul implicat și de aplicație. Se înțelege că să nu subestimăm energia care conține într-un inductor energizat.
Diodă roată liberă
Dioda volantului poate cauza întârzierea scăderii contactelor atunci când se scoate curentul și se folosește releul bobinei DC. Acest lucru se datorează circulației continue a curentului în diodă și bobina releului. Deschiderea contactelor este foarte importantă deoarece un rezistor de valoare mică este plasat în serie cu dioda, ceea ce ajută la disiparea energiei bobinei mai rapid.
În volant aplicație diode Schottky sunt folosite pentru convertoare de putere de comutare , deoarece vor avea cea mai mică cădere înainte, adică 0,2V. Acestea, de asemenea, răspund rapid în polarizare inversă, în cazul în care inductorul este reîncărcat. În timp ce transferă energia de la inductor la un condensator disipă mai puțină energie
Funcționarea diodei cu roată liberă
Principiul de funcționare al diodei de roată liberă va fi simplu și va fi explicat cu trei circuite. Acest lucru va face clar înțelegerea modului în care funcționează de fapt. În starea de echilibru, comutatorul va fi închis pentru o lungă perioadă de timp, astfel încât inductorul să fie complet energizat și să se comporte ca și cum ar fi un scurtcircuit
Comutator închis, fără diodă Flyback
Acum curentul va curge de la terminalul pozitiv la terminalul negativ al sursa de tensiune , prin inductor. Dacă comutatorul este deschis, inductorul va rezista la scăderea bruscă de curent. Dacă dI / dt este mare, atunci tensiunea este mare utilizând energia câmpului său magnetic stocat și își va crea propria tensiune.
Comutator deschis, inductor energizat, fără diodă Flyback
Un potențial pozitiv extrem de mare este creat acolo unde a existat odată un potențial negativ, iar un potențial negativ este creat acolo unde a existat odată un potențial pozitiv. Comutatorul va rămâne la tensiunea sursei de alimentare, dar a rămas în contact cu inductorul și va trage în jos tensiunea negativă. Deoarece întrerupătorul este deschis, prin urmare, nu este realizată nicio conexiune fizică pentru a permite curentului să continue să curgă, arcul peste golul de aer este cauzat de diferența mare de potențial a comutatorului deschis.
Acum acest lucru este rezolvat folosind dioda Flyback. Problema arcului de înfometare, permițând până când energia este disipată prin pierderile din fir de către inductor, să extragă curent din acesta într-o buclă continuă, diodă și rezistor.
Comutator deschis, inductor energizat, protecție diodă Flyback
Dioda va fi inversată polarizată atunci când comutatorul este închis împotriva sursei de alimentare și care nu există în circuit în scopuri practice. Cu toate acestea, dioda devine polarizată înainte când comutatorul este deschis, în raport cu inductorul, și permite conducerea curentului într-o buclă circulară de la potențialul pozitiv din partea de jos a inductorului la potențialul negativ din partea de sus. Tensiunea pe inductor va fi o funcție a căderii de tensiune înainte a diodei Flyback. Timpul total pentru disipare poate varia, dar va dura câteva milisecunde
Diodele cu roată liberă sau diodele Flyback sunt conectate practic între bobinele inductive pentru a preveni creșterea tensiunii în cazul în care alimentarea este oprită de pe dispozitive. Vor crește creșterea tensiunii atunci când puterea la sarcina inductivă, adică bobinele și alți inductori sunt oprite. Apoi, conform legii Lenz, direcția acestei tensiuni va fi opusă tensiunii aplicate. Bobina releului se încarcă magnetic când curentul începe să curgă și stochează energia în câmpul magnetic din jurul bobinei.
Curentul din bobină tinde să scadă dacă există o întrerupere a alimentării cu energie electrică, acest efect va duce la o creștere a tensiunii. Tensiunea indusă va sări peste contactele releelor care sunt conectate la bobine. Durata de viață a contactelor va fi afectată atunci când se produc scântei și arcuri.
Tranzistoarele care pot fi conduse bobinele releului se va deteriora componentele electronice cu vârful de tensiune. Creșterea tensiunii va fi în direcția inversă atunci când diodele de roată liberă sunt conectate în polarizare inversă la tensiunea de alimentare. Când se întâmplă acest lucru atunci scurtcircuitul are loc prin diodă . Astfel, vârful de tensiune este scurtcircuitat pe bobină. Acest lucru va proteja circuitele conectate.
Din ecuația V = Ldi / dt un dispozitiv inductiv generează tensiunea. Valoarea di / dt va fi mare, când curentul scade brusc la zero, ceea ce duce la tensiunea „lovitură inductivă”. Acest lucru duce la deteriorarea celorlalte componente. Dioda Flyback va oferi o cale pentru curentul inductiv să curgă. Acum se poate spune că curentul prin combinația diodă / inductor în momentul opririi va fi egal cu curentul care curge chiar înainte de oprire.
Exponențialul decăderii I = imax (1-exp (-Lt / R)
- Imax = curent inițial
- t = opriți
- L = inductanță
- R = rezistența echivalentă în serie a circuitului
Principiul principal al diodei Flyback
Când tranzistorul este PORNIT, acesta va fi inversat și nu va exista într-un circuit. Când tranzistoarele sunt OPRITE, dioda Flyback va fi polarizată înainte. Dioda Flyback va face ca inductorul să extragă curent de la sine într-o formă de buclă până când întreaga energie este disipată în fire și diodă. Dioda Flyback face ca inductorul să extragă curentul de la sine într-o buclă până când energia este disipată în diodă și fire.
Cand curent de curent către un motor cu inducție de curent alternativ este întrerupt brusc, apoi inductorul încearcă să mențină creșterea tensiunii și curentului inversând polaritatea. În absența unei „diode cu roată liberă”, tensiunea poate crește foarte mult și poate deteriora dispozitivul de comutare IGBT , Tiristor etc. Prin aceasta, curentul invers este permis să curgă prin diodă și să se disipeze.
Când se utilizează un singur comutator cu un transformator cu miez de fier sau de ferită, atunci dioda cu rotire liberă va încetini rata de schimbare a curentului și nu va transfera puterea pe partea secundară și când inductorul este comutat înapoi de către dispozitivul de comutare și cel mai probabil va satura miezul pentru a trece un curent greu. În transformator comutat , este mai bine să nu folosiți o diodă cu roată liberă cu un motor pentru a o sparge și va risipi energie în diodă însăși atunci când are nevoie de un radiator bun.
Aplicații diodă cu roată liberă
Sarcinile inductive sunt oprite de dispozitivele semiconductoare
- Drivere de releu
- Drivere cu motor H-bridge
- Redresor cu undă completă
Totul se referă la funcționarea diodei cu roată liberă sau a diodei Flyback și a funcțiilor acestora. În plus, orice întrebări referitoare la acest articol sau pentru a afla mai multe despre teoria joncțiunii PN , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru tine, Care este funcția unei diode flyback ?
