Penggunaan yang benar dari Flyback atau Snubber diode di Motor atau Transistor?

Dari melihat beberapa skema di mana flyback atau snubber diode telah ditempatkan di terminal transistor CE (Right Configuration), bukannya apa yang biasanya saya lihat sebagai flyback yang ditempatkan di terminal coil (Left Configuration).

Manakah dari ini yang "benar"? Atau apakah masing-masing memiliki tujuan yang berbeda?

Sebagai catatan, dioda biasanya terdaftar sebagai dioda tipe 1N400x eksternal (pada TIP120 Darlingtons), bukan dioda internal tubuh BJT atau MOSFET.

Catatan akhir, saya telah melihat beberapa skema yang memiliki kedua dioda, satu di kumparan dan lainnya di terminal CE. Saya berasumsi bahwa seseorang hanya berlebihan tanpa benar-benar mempengaruhi rangkaian dalam kasus itu, apakah itu asumsi yang salah?

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Jawaban untuk Kapan / mengapa Anda menggunakan dioda Zener sebagai dioda roda gila (pada koil relay)? menyentuh sedikit ini, dengan menunjukkan Dioda biasa di konfigurasi kiri di atas, sementara menunjukkan Dioda Zener di konfigurasi kanan. Itu tidak mengatakan bahwa yang sebaliknya tidak benar ( atau mengapa ) Jadi sebagai bagian kedua , dapatkah Zener bekerja di konfigurasi sebelah kiri, dan dioda reguler dalam konfigurasi yang benar? Jika demikian, bagaimana cara mengubah cara kerjanya?

Pertimbangkan pengoperasian sirkuit.

Ketika transistor berada pada arus mengalir di koil dari atas ke bawah saat sirkuit ditarik, kita sekarang mematikan transistor. Arus di koil masih ingin mengalir.

Untuk rangkaian di sebelah kiri, arus ini sekarang dapat mengalir kembali ke Vcc melalui dioda, tegangan melintasi kumparan telah berbalik arah dan dibatasi oleh dioda, arus dapat membusuk ke nol dengan aman.

Untuk rangkaian di sebelah kanan, dioda tidak membantu. Arus yang mengalir di koil akan memaksa tegangan pada kolektor untuk naik ke titik di mana transistor (atau mungkin dioda) rusak dan mulai melakukan. Pada titik ini arus dapat mulai membusuk di koil tetapi energi dalam transistor yang rusak (atau dioda yang kurang mungkin) akan berlebihan dan dapat mengakibatkan kematian transistor. Perhatikan dioda zener di sini akan bekerja karena Anda membiarkan tegangan pada kumparan terbalik sehingga arus dapat membusuk ke nol sambil membatasi tegangan melintasi transistor ke nilai yang aman.

Perlu dicatat bahwa memungkinkan tegangan melintasi kumparan untuk mundur ke tegangan yang lebih tinggi berarti arus dapat membusuk lebih cepat. Itulah sebabnya Anda kadang-kadang melihat zener di sirkuit sebelah kanan atau lebih dari satu dioda dalam seri di sebelah kiri.

Zener dapat bekerja di keduanya tetapi dioda tidak bisa

Zener.

Untuk bagian kiri, ia hanya akan berfungsi sebagai dioda (dengan beberapa penjepit pasokan ..) Untuk sisi kanan ia akan dengan cepat melepaskan koil (jika diberi nilai yang benar - TV)

Dioda

Untuk kiri itu akan menjadi helikopter normal dengan jalur roda gratis. Di sebelah kanan Anda memiliki transistor mati

Yang terakhir tidak mungkin benar. Arus yang diinduksi mengalir dalam arah yang sama dengan arus asalnya, dan dioda sambungan terbalik tidak akan membantu. Tegangan yang menumpuk dari arus yang melintasi resistansi tak terbatas yang sekarang adalah yang pertama-tama merusak transistor (Zener bekerja dengan membiarkan arus mengalir setelah tegangan mencapai maksimum yang diberikan). Bahwa transistor masih beroperasi setelah dimatikan dalam konfigurasi seperti itu adalah keberuntungan bodoh.

Induktor menyebabkan puncak tegangan tinggi karena jalur arus terputus. Arus akan mencoba untuk menemukan jalur baru dan sampai itu terjadi, itu meningkatkan tegangannya. Alternatif terbaik

Sirkuit kiri adalah yang terbaik dari keduanya, itu menekan lonjakan tegangan pada sumbernya. Jika tegangan melintasi induktor naik, dioda mulai melakukan sampai semua energi hilang dalam rangkaian.

Sirkuit yang tepat mencoba melakukan hal yang sama, tetapi bergantung pada catu daya yang memiliki jalur impedansi rendah. Ini tidak selalu benar dan beberapa regulator tegangan tidak suka arus balik untuk dimasukkan ke outputnya. Alternatif yang buruk.

Alternatif zener atau MOV menderita masalah yang sama dengan sirkuit yang tepat, ia bergantung pada jalur impedansi rendah melalui catu daya. Alternatif yang buruk.

Saya pribadi tidak suka 1N400x untuk penggunaan ini karena agak lambat. Untuk arus kecil (<100mA) saya lebih suka 1N4148 yang jauh lebih cepat. Untuk arus yang lebih besar saya akan memeriksa salah satu dari berbagai panduan seleksi di Internet.

Anda ingin menggunakan sirkuit di sebelah kiri (apakah Anda menggunakan dioda standar atau dioda + Zener combo) karena dua alasan:

1. Beberapa catu daya (hampir semua catu daya yang diatur linear, sebenarnya) tidak dapat menenggelamkan arus, yang diminta oleh sirkuit kedua. Jika Anda mencoba meminta suplai untuk tenggelam ketika tidak bisa, tegangan output akan naik secara tidak terkendali, berpotensi merusak suplai dan hal lain yang terhubung dengannya.

2. Sekalipun suplai bisa tenggelam saat ini, sirkuit sebelah kiri masih lebih unggul karena area loop untuk transien mematikan dI / dt disimpan jauh lebih kecil, menjaganya agar tidak memancarkan EMI sebanyak yang akan terjadi jika ia pergi jauh-jauh ke catu daya dan kembali. Ini sangat penting jika Anda menjepit EMF kembali pada nilai yang signifikan karena EMI yang dihasilkan akan lebih besar dalam kasus itu.

Bagian belakang-EMF yang terjadi karena pergantian cepat dari arus energi kumparan menyebabkan keruntuhan cepat medan magnet kumparan, sehingga menginduksi arus balik yang sama dan berlawanan dengan arus kumparan yang telah diisi atau jenuh. Arus negatif ini akan mengambil jalur resistif di mana tegangan negatif akan dihasilkan.

Bahaya yang disajikan kepada elemen switching sebaiknya ditangani dengan cepat dan tegas dengan dioda anti-paralel, roda bebas di seluruh koil.

Ini mengurangi panjang jalur pancaran EMI, dan menyederhanakan analisis dengan menjaga masalah antara koil dan dioda. Itu saja menghindari tegangan kerusakan tegangan balik yang tidak perlu pada persimpangan transistor penggerak, serta menghindari pilihan zener yang mewah untuk mencoba dan mencocokkan ambang batas transistor, atau khawatir tentang penyebaran daya yang terjadi antara kumparan dan zener, semua ini tergantung pada karakteristik switching, siklus-tugas, arus jenuh dll, dll.

Dengan dioda freewheeling, satu-satunya kekuatan yang perlu Anda khawatirkan adalah daya yang dihamburkan mengingat arus saturasi maksimum kumparan / inti dikalikan dengan penurunan dioda yang bias maju. Kedua, jika koil akan memanas dengan dihilangkan, koil akan dipanaskan setidaknya sebanyak itu, biasanya lebih banyak dengan diberi energi; cemoohan tidak bisa menghilangkan lebih banyak energi daripada kekuatan yang dihamburkannya sepanjang waktu diberi energi.

Dioda PIV hanya dapat penting dalam kasus tegangan suplai yang sangat tinggi dan koil yang sangat panjang dan sangat resistif.

Jika disipasi daya dalam dioda sama sekali menjadi perhatian, siklus-tugas juga dapat dipertimbangkan, karena hal itu dapat menghindari tenggelamnya panas atau peringkat Pd yang konstan paling tidak setinggi yang dihitung oleh Max Pd.

Secara umum, sederhana itu indah; kompleksitas snubber tambahan umumnya terjadi ketika mencoba meminimalkan kerugian switching dan mencocokkan komponen sedekat mungkin untuk mendapatkan hasil maksimal dari komponen yang paling mahal dalam loop yang diaktifkan - umumnya saklar itu sendiri - sambil meminimalkan biaya semua yang lain, lebih sedikit komponen mahal di loop diaktifkan, dan memelihara EMC.

Analisis snubber yang lebih terperinci pada umumnya adalah penyempurnaan DFM (desain untuk manufaktur) untuk memaksimalkan produk yang diproduksi secara massal dan hemat biaya, yang selalu menempatkan keandalan dalam keseimbangan, karena manajemen termal menentukan tingkat kerusakan jangka panjang pada perangkat semikonduktor.

Untuk prototyping, dioda freewheeling melibatkan jumlah istilah paling sedikit dalam pemilihannya, dan merupakan pendekatan yang paling langsung.

Kapasitansi yang disajikan melalui VCC berarti bahwa dari sudut pandang AC, katoda dioda di diagram sebelah kiri secara efektif terhubung ke emitor transistor. Oleh karena itu, akan muncul bahwa ada sedikit perbedaan dalam perlindungan yang disediakan di diagram sebelah kiri dan kanan. Tuan Dorian Stonehouse.