De voir quelques schémas où la diode flyback ou snubber a été placée à travers les bornes CE du transistor (configuration droite), au lieu de ce que je voyais généralement comme le flyback étant placé à travers les bornes de la bobine (configuration gauche).
Lesquels de ceux-ci sont "corrects"? Ou chacun a-t-il un objectif distinct?
À noter, les diodes sont normalement répertoriées comme diodes externes de type 1N400x (sur les Darlingtons TIP120), et non comme diode de corps interne du BJT ou Mosfet.
Note finale, j'ai vu quelques schémas qui ont les deux diodes, une à travers la bobine et une autre à travers les bornes CE. Je suppose que l'on est juste redondant sans vraiment affecter le circuit dans ce cas, est-ce une fausse hypothèse?
simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab
La réponse à Quand / pourquoi utiliseriez-vous une diode Zener comme diode de volant (sur la bobine d'un relais)? touche légèrement à cela, en montrant une diode régulière dans la configuration ci-dessus à gauche, tout en montrant une diode Zener dans la configuration de droite. Cela ne dit pas que le contraire n'est pas vrai ( ou pourquoi ). En deuxième partie , un Zener peut-il donc fonctionner dans la configuration de gauche et une diode régulière dans la bonne configuration? Si oui, comment cela change-t-il son fonctionnement?
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Réponses:
Considérez le fonctionnement du circuit.
Lorsque le transistor est passant, le courant circule dans la bobine de haut en bas lorsque le circuit est dessiné, nous désactivons maintenant le transistor. Le courant dans la bobine veut toujours circuler.
Pour le circuit de gauche, ce courant peut maintenant revenir à Vcc via la diode, la tension aux bornes de la bobine a inversé la direction et est limitée par la diode, le courant peut décroître à zéro en toute sécurité.
Pour le circuit de droite, la diode n'aide pas. Le courant circulant dans la bobine forcera la tension sur le collecteur à monter au point où le transistor (ou éventuellement la diode) tombe en panne et commence à conduire. À ce stade, le courant peut commencer à décliner dans la bobine, mais l'énergie dans le transistor en panne (ou moins probablement la diode) sera excessive et pourrait bien entraîner la mort des transistors. Notez qu'une diode Zener fonctionnera ici car vous autorisez la tension sur la bobine à s'inverser afin que le courant puisse tomber à zéro tout en limitant la tension aux bornes du transistor à une valeur sûre.
Il convient de noter que le fait de permettre à la tension à travers la bobine de s'inverser à une tension plus élevée signifie que le courant peut décliner plus rapidement, c'est pourquoi vous voyez parfois un zener dans le circuit de droite ou plus d'une diode en série dans le circuit de gauche.
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Un zener peut fonctionner dans les deux mais pas une diode
Un zener.
Pour la gauche, il suffit de faire fonctionner une diode (avec un certain serrage de l'alimentation ..) Pour la droite, il déchargera rapidement la bobine (si elle est correctement évaluée - téléviseurs)
Une diode
Pour la gauche, ce sera un hachoir normal avec une trajectoire de roue libre. Pour la droite vous avez un transistor mort
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Ce dernier ne peut pas peut - être correct. Le courant induit circule dans la même direction que le courant d'origine, et une diode à jonction polarisée en inverse n'aidera pas. La tension qui s'accumule à partir d'un tel courant à travers la résistance désormais presque infinie est ce qui endommage le transistor en premier lieu (le Zener fonctionne en permettant au courant de s'écouler une fois que la tension atteint un maximum donné). Que le transistor soit toujours opérationnel après la coupure dans une telle configuration est une chance stupide.
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L'inductance provoque une pointe de tension élevée car le chemin de courant est interrompu. Le courant va essayer de trouver un nouveau chemin et jusqu'à ce qu'il le fasse, il augmente sa tension. Meilleure alternative
Le circuit de gauche est le meilleur des deux, il supprime la pointe de tension à la source. Si la tension aux bornes de l'inductance augmente, la diode commence à conduire jusqu'à ce que l'énergie soit entièrement dissipée dans le circuit.
Le bon circuit tente de faire la même chose, mais repose sur une alimentation ayant un chemin de faible impédance. Ce n'est pas toujours vrai et certains régulateurs de tension n'aiment pas que le courant inverse soit injecté dans sa sortie. Mauvaise alternative.
L'alternative zener ou MOV souffre du même problème que le bon circuit, elle repose sur un chemin de faible impédance à travers l'alimentation. Mauvaise alternative.
Personnellement, je n'aime pas 1N400x pour cette utilisation car il est plutôt lent. Pour les petits courants (<100mA) je préfère un 1N4148 qui est beaucoup plus rapide. Pour les courants plus importants, je consulterais l'un des différents guides de sélection sur Internet.
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Vous souhaitez utiliser le circuit de gauche (que vous utilisiez une diode standard ou un combo diode + Zener) pour deux raisons:
Certaines alimentations (à peu près toutes les alimentations linéaires régulées, en fait) ne peuvent pas absorber de courant, ce que le deuxième circuit leur demande de faire. Si vous essayez de demander à l'alimentation de descendre lorsqu'elle ne le peut pas, la tension de sortie augmentera de manière incontrôlée, ce qui pourrait endommager l'alimentation et tout ce qui y est connecté.
Même si l'alimentation peut diminuer le courant, le circuit de gauche est toujours supérieur car la zone de boucle pour le transitoire de coupure dI / dt est maintenue beaucoup plus petite, l'empêchant d'émettre autant d'EMI que s'il le faisait jusqu'à la fin. l'alimentation et le dos. Ceci est particulièrement important si vous serrez le back-EMF à une valeur significative car l'EMI résultant sera plus grand dans ce cas.
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La contre-FEM subie par une coupure rapide du courant d'excitation de la bobine provoque un effondrement rapide du champ magnétique de la bobine, induisant ainsi un courant inverse égal et opposé au courant auquel la bobine avait chargé ou saturé. Ce courant négatif empruntera les chemins résistifs à travers lesquels une tension négative se produira.
Ce danger présenté à l'élément de commutation est mieux traité rapidement et de manière décisive avec une diode anti-parallèle à roue libre à travers la bobine.
Cela réduit la longueur du chemin de rayonnement EMI et simplifie l'analyse en conservant le problème entre la bobine et la diode. Cela évite à lui seul toute contrainte de claquage de tension inverse inutile sur la jonction du transistor de commande, ainsi que d'éviter une sélection de zener sophistiquée pour essayer de correspondre au seuil de claquage du transistor, ou de s'inquiéter de la répartition de la puissance encourue entre une bobine et un zener, tout cela dépendant des caractéristiques de commutation, du rapport cyclique, du courant de saturation, etc., etc.
Avec une diode à roue libre, la seule puissance dont vous devez vous soucier est la puissance dissipée compte tenu du courant de saturation maximum de la bobine / du noyau multiplié par la chute de la diode polarisée en direct. Deuxièmement, si la bobine va chauffer en étant snobée, elle sera chauffée au moins autant, généralement plus par son excitation; le snubbing ne peut pas dissiper plus d'énergie que la puissance qu'il a dissipée à travers le temps où il a été excité.
La diode PIV ne peut avoir d'importance que dans le cas pervers d'une tension d'alimentation très élevée et d'une bobine très résistante et très longue.
Si la dissipation de puissance dans la diode est un problème, le rapport cyclique peut également être pris en compte, car cela peut éviter un dissipateur de chaleur ou un Pd constant au moins aussi élevé que le Pd max calculé.
En général, simple est beau; des complexités supplémentaires de snubber sont généralement encourues lorsque vous essayez de minimiser les pertes de commutation et de faire correspondre les composants aussi étroitement que possible pour tirer le meilleur parti du composant le plus cher de la boucle commutée - généralement le commutateur lui-même - tout en minimisant le coût de tous les autres, moins composants coûteux dans la boucle commutée et maintien de la CEM.
Une analyse plus détaillée de l'amortissement est généralement un raffinement DFM (conception pour la fabrication) pour maximiser un produit rentable, produit en série, qui met invariablement la fiabilité dans la balance, car la gestion thermique définit le taux de panne à long terme dans les dispositifs semi-conducteurs.
Pour le prototypage, la diode de roue libre implique le moins de termes dans sa sélection et est l'approche la plus directe.
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La capacité présentée par VCC signifie que d'un point de vue alternatif, la cathode de la diode dans le diagramme de gauche est effectivement connectée à l'émetteur du transistor. Il semblerait donc qu'il y ait peu de différence dans la protection fournie dans les diagrammes de gauche et de droite. M. Dorian Stonehouse.
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