Perché i relè non incorporano diodi flyback?

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Attenzione: questa potrebbe essere una domanda estremamente ingenua (in tal caso, per favore illuminami).

Molte applicazioni di relè richiedono un diodo flyback per proteggere dalla tensione induttiva. Non riesco a trovare alcun relè che incorpori un diodo flyback.

Dato che è un'esigenza così comune, perché i relè non includono un diodo flyback all'interno del pacchetto relè? Ci sono troppi fattori da considerare che rendono difficile indovinare la necessità del circuito?

relay diodes

— dss539
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I MOSFET sono spesso dotati di un tale diodo al loro interno, quindi è presente una protezione integrata sul lato di commutazione della bobina, piuttosto che nell'alloggiamento del relè. Questo ha più senso per molte ragioni fornite nelle risposte di seguito e anche per il fatto che è facile incastonare un diodo in un MOSFET e un po 'meno economico saldarne uno che potrebbe essere necessario o meno in un relè.

— Void Star,

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Il diodo in un MOSFET non è costruito in aggiunta al MOSFET. È un artefatto della struttura del MOSFET stesso.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

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Quando viene utilizzato un chip driver come ULN2003 o ULN2803, i diodi flyback sono forniti nel chip, quindi un diodo aggiuntivo nel relè sarebbe uno spreco.

— Wouter van Ooijen,

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@BigEndian Quando un singolo MOSFET viene utilizzato per commutare una bobina di relè, il diodo del corpo non aiuta in quanto conduce nella direzione opposta rispetto a ciò che è necessario. Ad esempio: un MOSFET a canale N utilizzato come interruttore lato basso, il picco di tensione dalla bobina del relè (quando è spento) sarà positivo e il diodo del corpo MOSFET non conduce (tranne eventualmente una rottura della valanga che può essere distruttiva ). Un'eccezione a questo è un MOSFET che è "nominale valanghe ripetitive" in cui il diodo corporeo si comporta come un diodo zener ad alta tensione, ad esempio IRFD220

— Tut

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La prova che domande ingenue, formulate bene, possono essere piuttosto buone.

— JYelton,

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C'è una risposta semplice a questa domanda: ci sono molti schemi di flyback e il diodo inverso è il più semplice. Sebbene presenti un grosso svantaggio, il relè si spegne molto lentamente.

In questo modo, a volte devono essere utilizzati altri schemi. Ci sono diversi esempi:

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

— johnfound
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il design per il n. 2 non è solo la legge di Ohm? Perché è difficile da progettare?

— segna il

@markrages Sarebbe "solo la legge di Ohm" se D4 fosse in corto.

— hoosierEE,

ad es. relè 100 mA, Vcc = 12V, 0,7 Vf su D4, Q2 60 Vceo. Supponiamo di voler 40 V max su Q2. Quindi la tensione massima su R è (40 - 12 - 0,7) o 27,3. R = V / I quindi 27,3 / 100 mA o 270 ohm.

— segna il

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@markrages - il problema con il secondo schema è che la corrente attraverso il relè non è mai nota. La resistenza del relè è molto sensibile alla temperatura e la corrente può variare in modo significativo. Quindi è necessario progettare per il caso peggiore. In tutti gli altri schemi, la tensione è relativamente costante e dipende solo dalla tensione di zener.

— johnfound,

A CC, la corrente è limitata solo dalla resistenza della bobina. Questo è specificato al 10%, e quindi c'è un tempco di rame di circa lo 0,4% / C. Poiché questo è positivo, va bene progettare con la corrente a temperatura ambiente (specifica).

— segna il

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Ci sono alcuni relè (anche contattori / interruttori) che sono alimentati a corrente alternata. Mettere un diodo all'interno li rende inutili per le applicazioni CA: -

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Esistono diversi tipi di relè che sono del tipo a ritenuta e questi richiedono anche un'inversione di tensione - un diodo renderebbe inutile questo tipo di relè in quell'applicazione: -

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Vedi anche questa risposta per la commutazione ad alta velocità di un relè.

— Andy aka
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In realtà ci sono (o erano) alcuni che hanno avuto la soppressione della bobina interna. Ad esempio questo Teleldyne. Non hanno avuto molto successo commerciale nel mercato generale. Forse nel mercato automobilistico.

Probabilmente ha più a che fare con cose come la storia e il secondo approvvigionamento di qualsiasi cosa tecnica, anche se non vedo molti vantaggi nel mettere un diodo internamente. Forza una polarità sulla piedinatura e si traduce in una durata elettrica non ottimale per tutti gli utenti, per un risparmio molto piccolo.

Non c'è un PCB generalmente all'interno di un relè, quindi dovrebbe essere saldato o aggraffato o saldato in posizione.

— Spehro Pefhany
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Esistono relè che includono un diodo fly-back, ma in termini percentuali, non molti.

Se vai a questa pagina Digi-Key che elenca i relè di segnale (meno di 2 A) e scorri verso destra, vedrai sotto la colonna Funzionalità che uno degli attributi che puoi scegliere sono Diodi.

Qui, solo poco più del 5% dei relè elencati incorpora un diodo. Per i relè di potenza , il numero con diodi è poco più del 3% del totale.

Quindi esistono. Ma perché così pochi? Ovviamente, mantiene basso il costo del relè, anche se l'utente deve aggiungere il proprio diodo. Ciò consente inoltre all'utente di selezionare un diodo che soddisfa esattamente le proprie esigenze. Ed è più economico (e più facile) per un utente aggiungere un diodo a un PCB (che è un processo automatizzato) rispetto al produttore aggiungerlo attraverso una bobina di relè (che potrebbe essere necessario eseguire manualmente).

— tcrosley
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Perché il carico sarebbe materia induttiva?

— Nick T,

Ho sbagliato a scrivere. Il relè stesso è il carico induttivo in questo caso (rispetto al suo circuito di pilotaggio), indipendentemente dal fatto che i suoi contatti stiano guidando o meno un carico induttivo, non ha alcuna influenza su di esso che necessita di un diodo fly-back. Risposta modificata. Tuttavia, se i contatti guidano un carico induttivo, quel carico deve avere un diodo fly-back.

— Tcrosley,

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C'è anche un problema di affidabilità. La maggior parte dei relè sono sigillati o, almeno, non fatti per essere smontati dall'utente. Se un diodo interno si guasta, il relè diventa inutile. Poiché il costo del diodo è molto inferiore al valore del relè, ha più senso aggiungere il diodo esternamente.

— Barry
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