Un diodo Flyback è anche chiamato diodo a ruota libera. È anche chiamato con molti altri nomi come diodo soppressore, diodo soppressore, diodo di cattura o diodo di serraggio, diodo di commutazione. Qui il diodo di cattura viene utilizzato per eliminare il flyback, quando si osserva il picco di tensione improvviso attraverso il carico induttivo quando la corrente di alimentazione si riduce bruscamente. Aiuta il circuito da danneggiare. Gli verrà impedito di acquistare un nuovo circuito. Il diodo a ruota libera è una forma semplificata in cui si trova la sorgente di tensione collegato a un induttore con un interruttore.
Progettazione del diodo a ruota libera
Nel diagramma sottostante un diodo a ruota libera è posizionato attraverso l'induttore. Un diodo flyback ideale avrà una capacità di corrente diretta di picco molto grande che aiuta a gestire i transitori di tensione causati dalla combustione del diodo, alimentazione dell'induttore è adatto per tensione di rottura inversa e bassa caduta di tensione diretta. I picchi di tensione possono essere 10 volte la tensione della fonte di alimentazione che dipende dall'apparecchiatura coinvolta e dall'applicazione. Resta inteso da non sottovalutare l'energia che contiene all'interno di un induttore eccitato.
Diodo a ruota libera
Il diodo volano può causare una caduta ritardata dei contatti quando l'alimentazione viene rimossa e viene utilizzato il relè della bobina CC. Ciò è dovuto alla circolazione continua di corrente nel diodo e nella bobina del relè. L'apertura dei contatti è molto importante perché una resistenza di basso valore è posta in serie con il diodo, che aiuta a dissipare l'energia della bobina più velocemente.
Nel volano applicazione diodi Schottky sono usati per convertitori di potenza di commutazione , perché avranno una caduta in avanti più bassa, ovvero 0,2 V. Questi rispondono rapidamente anche in polarizzazione inversa nel caso in cui l'induttore venga riattivato. Mentre trasferisce l'energia dall'induttore a un condensatore, dissipa meno energia
Diodo a ruota libera funzionante
Il principio di funzionamento del diodo a ruota libera sarà semplice e verrà spiegato con tre circuiti. Ciò renderà chiara la comprensione di come funziona effettivamente. Nello stato stazionario, l'interruttore sarà chiuso a lungo in modo che l'induttore si ecciti completamente e si comporti come se fosse un corto
Interruttore chiuso, nessun diodo flyback
Ora la corrente scorrerà dal terminale positivo al terminale negativo di la sorgente di tensione , attraverso l'induttore. Se l'interruttore è aperto, l'induttore resisterà all'improvvisa caduta di corrente. Se dI / dt è grande, la tensione è grande utilizzando l'energia del campo magnetico immagazzinato e creerà la propria tensione.
Interruttore aperto, induttore eccitato, nessun diodo flyback
Un potenziale positivo estremamente grande viene creato dove una volta c'era un potenziale negativo e un potenziale negativo viene creato dove una volta c'era un potenziale positivo. L'interruttore rimarrà alla tensione dell'alimentatore, ma è rimasto in contatto con l'induttore e abbasserà la tensione negativa. Poiché l'interruttore è aperto, quindi non viene effettuata fisicamente alcuna connessione per consentire alla corrente di continuare a fluire, l'arco attraverso il traferro è causato dalla grande differenza di potenziale dell'interruttore aperto.
Ora questo è risolto utilizzando il diodo Flyback. Il problema dell'arco di fame consente che l'energia sia dissipata attraverso le perdite nel filo dall'induttore per prelevare corrente da esso in un anello continuo, il diodo e il resistore.
Interruttore aperto, induttore eccitato, protezione diodo flyback
Il diodo sarà polarizzato in modo inverso quando l'interruttore è chiuso contro l'alimentazione e che non esiste nel circuito per scopi pratici. Tuttavia, il diodo diventa polarizzato in avanti quando l'interruttore viene aperto, rispetto all'induttore, e consente di condurre la corrente in un anello circolare dal potenziale positivo nella parte inferiore dell'induttore al potenziale negativo nella parte superiore. La tensione attraverso l'induttore sarà una funzione della caduta di tensione diretta del diodo Flyback. Il tempo totale per la dissipazione può variare, ma durerà per pochi millisecondi
Il diodo a ruota libera o il diodo Flyback sono fondamentalmente collegati tra bobine induttive per evitare picchi di tensione in caso di interruzione dell'alimentazione ai dispositivi. Ci sarà un forte picco di tensione quando l'alimentazione al carico induttivo, ad es. Bobine e altri induttori sono spenti. Quindi, secondo la legge di Lenz, la direzione di questa tensione sarà opposta alla tensione applicata. La bobina del relè si carica magneticamente quando la corrente inizia a fluire e immagazzina l'energia nel campo magnetico attorno alla bobina.
La corrente nella bobina tende a diminuire in caso di interruzione dell'alimentazione, questo effetto porterà ad un aumento della tensione. La tensione indotta salterà attraverso i contatti dei relè che sono collegati alle bobine. La durata dei contatti sarà influenzata dalla produzione di scintille e archi.
I transistor che possono guidare le bobine del relè si danneggerà i componenti elettronici con il picco di tensione. Il picco di tensione sarà nella direzione inversa quando i diodi a ruota libera sono collegati in polarizzazione inversa alla tensione di alimentazione. Quando questo accade allora il cortocircuito avviene attraverso il diodo . Il picco di tensione viene quindi cortocircuitato attraverso la bobina. Ciò proteggerà i circuiti collegati.
Dall'equazione V = Ldi / dt un dispositivo induttivo genera la tensione. Il valore di di / dt sarà grande, quando la corrente scende improvvisamente a zero, il che si traduce in una tensione di 'spinta induttiva'. Ciò provoca il danneggiamento degli altri componenti. Il diodo Flyback fornirà un percorso per il flusso della corrente induttiva. Ora si può dire che la corrente attraverso la combinazione diodo / induttore al momento dello spegnimento sarà uguale alla corrente che scorre appena prima dello spegnimento.
Il decadimento esponenziale I = imax (1-exp (-Lt / R)
- Imax = corrente iniziale
- t = spegnere
- L = induttanza
- R = resistenza in serie equivalente del circuito
Il principio principale del diodo flyback
Quando il transistor è acceso, sarà polarizzato inversamente e non esisterà in un circuito. Quando i transistor sono disattivati, il diodo Flyback sarà polarizzato in avanti. Il diodo Flyback farà in modo che l'induttore prenda corrente da se stesso in una forma di anello fino a quando l'intera energia viene dissipata in fili e diodi. Il diodo Flyback fa sì che l'induttore prenda corrente da se stesso in un loop fino a quando l'energia viene dissipata nel diodo e nei fili.
Quando il flusso di corrente a un motore a induzione CA. viene improvvisamente interrotto, quindi l'induttore cerca di mantenere aumentando la tensione e la corrente invertendo la polarità. In assenza del “diodo a ruota libera” la tensione può salire molto e può danneggiarsi il dispositivo di commutazione IGBT , Tiristore, ecc. In questo modo, la corrente inversa può fluire attraverso il diodo e dissiparsi.
Quando un singolo interruttore viene utilizzato con un trasformatore con nucleo in ferro o ferrite, il diodo a rotazione libera rallenterà la velocità di variazione della corrente e non trasferirà potenza al lato secondario e quando l'induttore viene ripristinato dal dispositivo di commutazione e molto probabilmente saturerà il nucleo per far passare una forte corrente. Nel trasformatore commutato , è meglio non utilizzare un diodo a ruota libera con un motore per romperlo e sprecherà energia nel diodo stesso quando ha bisogno di un buon dissipatore di calore.
Applicazioni di diodi a ruota libera
I carichi induttivi vengono disattivati da dispositivi semiconduttori
- Driver di relè
- Driver per motori a ponte H.
- Raddrizzatore a onda intera
Si tratta solo del funzionamento del diodo a ruota libera o del diodo Flyback e delle loro funzioni Inoltre, qualsiasi domanda riguardante questo articolo o per saperne di più sulla teoria della giunzione PN , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, Qual è la funzione di un diodo flyback ?
