回程二极管:电压切换问题和解决方案
还记得那些巨大的刀开关的恐怖和《弗兰肯斯坦》电影吗?交换机处理如此巨大的他们需要一个手掌大小、控制。最可怕的开关是那些排列在系列中,他们经营的折磨架。疯狂科学家将疯狂地尖叫,把每个闸刀开关与虐待狂,他的痛苦的喊声受害者升级随着电压上升越来越高,每个开关扔——伟大的舞台道具这些刀开关!
这是尼古拉特斯拉的那一天提出的技术从不管他来自下楼梯,解除人类到电灯,水力发电,x射线,感应电动机(释放女性洗衣机),特斯拉线圈,和无线传输,只有少数的祝福。贪得无厌的探险家的电现象和磁场,特斯拉不仅遇到了过高的电压,他追赶他们!同时玩弄反极性和电压增加引起的切换,特斯拉的观察,最终导致他发现他称之为“广播能量”——看不见的能量,我们称之为“无线”。
为什么切换导致反极性和电压增加?
特斯拉刀闸迅速关闭,打开时观察到强大的爆炸在他的三相交流系统。他观察到,当switch-action足够简单,的速度和功率足够高,效果如闪电。
反极性和激增电压可以发生在一个电路有一个电感器(一个线圈产生磁场),和一个开关。切换会导致电压峰值,大多数设备不是承受而设计的。时刻打开开关,电流下降,电感的磁场崩溃,反极性的电压脉冲打开开关接触。
这个电压远远大于源电压之间的气隙,导致电子跳开关接触,它们之间创建一个电弧。电弧将继续,直到能量存储在电感的磁场通过灭弧作用转化成热量。这是最不可取的,随着电弧会损坏开关接触,造成点蚀和燃烧,最终摧毁它们,可能会导致火灾。
回程二极管转换解决方案
反极性和激增电压开关接触正是回程二极管地址。这个问题是一个真正的威胁在光谱的应用程序中,包括移动电子、电池系统、汽车电源、DC-powered玩具,产品barrel-jack连接器,用于汽车,甚至系统连接到USB接口。
这种现象有很多的名字,使这一主题混乱的初级电子工程师。除了反极性,你还会发现诸如“归纳踢”,“负极性事件”,“随心所欲的电流”。如果你曾经在向后插入你的汽车电池,不小心连接错误的终端这样炸你的电池,你经历了反极性的破坏性影响!因此需要回程二极管保护电路。
当然,回程二极管还没有在特斯拉的发明时间,所以他不得不开发自己的方法来解决他称之为“污染当前逆转”,妨碍了他闪电实验。他的解决方案是双重的:1)他把两个强大的磁铁形状在直角点火花隙,形成一个磁场部分淬火的火花;和2)他把两个喇叭状电极(角避雷器)两侧的火花隙。打开开关后,合成反向极性电流线圈的电感是由磁场沿拉角直到他们迅速熄灭。他以这种方式取得了很大力量的单向脉冲。
通过一个二极管工作在你的设计看起来像这样
回程二极管是如何工作的呢?
回扫一词意味着重新开始或原始的一束光(电视)或电流。防止反向极性电压脉冲开关岔道,回程二极管并联连接在电感器。回程二极管的功能是允许电流通过只在一个方向上,而阻止它在相反的方向。像液体的球形止回阀,该阀允许向前流动,但是如果流体备份,球座椅本身和通道被阻塞。
如果回程二极管的电压是负的(电路电流流动和开关关闭),目前没有可以流二极管,它是关闭的,或“反向偏置”。当开关打开时,二极管进行电流——它,或“正向偏压”。当开关打开和反极性电压浪涌是由崩溃的能量磁场,电感器和二极管暂时形成一个电路。回程二极管电流从电池替换当前的供应,和电感电流不突然下降——弧是阻止形成开关。
回程二极管有很多名字。它也被称为一个随心所欲的二极管,缓冲器二极管,抑制二极管,二极管,箝位二极管,整流二极管。
提供电压抑制和可靠的切换性能
行业惯例是测试继电器和建立绩效评级没有电感线圈抑制。当inductor-induced电压的抑制是需要防止反极性切换期间,建议继电器的性能评估将使用的特定的抑制方法。
回程二极管的方法抑制反向电流提供最大的保护固态开关,但可能影响继电器的切换能力。回程二极管的电感是一个最好的方法来呈现一个慢慢腐烂的磁通量,然而,这也意味着最少的合力可以打开开关电枢。只使用回程二极管本身偶尔会导致失去足够的电枢速度,在接触“粘”接触的可能性“焊接”。
任何组件的电路可以独特反应电压和电流的变化
就可以完全避免这种潜在的通过使用一个齐纳二极管串联的回程二极管。开关打开时,电感电流分流的通过这一系列安排,保持电压等于齐纳电压,加上回程二极管提供电流,直到电感能量消散。齐纳电压值应该选择电感开关电压限制在可接受的水平开关评级。这对电感器都提供最好的场景切换保护和继电器切换性能。
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