L'équation de la tension aux bornes d'une inductance est v = L di / dt. Lorsqu'un interrupteur fait passer le circuit de fermé à ouvert, il modifie le courant très rapidement. Ma question est de savoir comment savoir exactement combien de temps cela prend, car vous avez besoin d'une réponse précise pour calculer la tension qui sera induite.
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Réponses:
C'est une très bonne question.
Pas exactement. Lorsque l'interrupteur est ouvert, la tension aux bornes de l'interrupteur augmente. Cette tension diminue le courant d'inductance, selon di / dt = V / L.
Selon l'interrupteur et la façon dont il réagit à l'augmentation de la tension qui le traverse, dans une certaine mesure, l'énergie stockée dans l'inductance détermine la façon dont l'interrupteur s'ouvre.
Tout commutateur réel aura une capacité parasite entre les contacts. Dans certains commutateurs (points de coupure d'allumage de voiture), la capacité sera augmentée par un condensateur physique placé entre les contacts. Les transistors à effet de champ et les transistors auront des capacités inter-électrodes dans les 10 à 1 000 pF, selon la taille de l'appareil.
Le courant d'inductance qui continue à circuler charge cette capacité. L'interrupteur d'ouverture est donc soumis à une tension qui augmente rapidement, mais pas instantanément.
Si l'énergie à l'origine dans l'inductance peut être stockée dans la capacité du commutateur à une tension suffisamment basse pour que le commutateur ne se casse pas, alors le commutateur ne se cassera pas. C'est ce que fait le gros condensateur dans le système de disjoncteur d'allumage de la voiture. L'écart entre les contacts s'ouvre assez rapidement et la tension augmente suffisamment lentement pour que les contacts restent «en avance» sur la tension croissante.
Si la tension de commutation dépasse une certaine tension de claquage, elle tombera en panne. Avec les commutateurs physiques, il en résulte un arc entre les bornes. Cet arc peut faire fondre et déplacer le métal, il est donc souvent très destructeur pour les contacts mécaniques. Il peut être atténué en utilisant des matériaux à point de fusion élevé, des contacts très lourds ou en utilisant (comme dans les appareillages à haute tension) des jets d'air pour refroidir et allonger, et ainsi éteindre l'arc. Pendant que le commutateur est en arc, vous pouvez le considérer comme «fermé», ou du moins pas «ouvert», de sorte que la durée pendant laquelle l'énergie de l'inductance le maintient en arc contrôle efficacement la vitesse à laquelle il s'ouvre.
Les MOSFET ont souvent un comportement d'avalanche non destructif contrôlé, qui est spécifié pour pouvoir absorber de manière répétitive une certaine quantité d'énergie. Il est tout à fait normal de concevoir un circuit de commutation de telle sorte que l'énergie stockée dans l'inductance du circuit soit dissipée dans le FET de commutation.
Lorsqu'un commutateur semi-conducteur ne peut pas gérer l'énergie inductive stockée, il est courant d'utiliser un circuit `` amortisseur '' à travers eux, composé d'une résistance et d'un condensateur en série. Cela rend le commutateur moins efficace dans le système, ils sont donc juste assez grands pour protéger le commutateur, et pas plus gros.
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