Questa è un'ottima domanda
Quando un interruttore cambia il circuito da chiuso ad aperto, insegue la corrente molto rapidamente.
Non esattamente. Quando l'interruttore viene aperto, la tensione attraverso l'interruttore aumenta. Questa tensione diminuisce la corrente dell'induttore, secondo di / dt = V / L.
A seconda dell'interruttore e di come reagisce all'aumento della tensione attraverso di esso, in una certa misura l'energia immagazzinata nell'induttore determina come si apre l'interruttore.
Qualsiasi interruttore reale avrà una capacità parassita tra i contatti. In alcuni interruttori (punti dell'interruttore di accensione dell'auto) la capacità sarà aumentata da un condensatore fisico posizionato attraverso i contatti. FET e transistor avranno capacità tra gli elettrodi tra 10 e 1000 pF, a seconda delle dimensioni del dispositivo.
La corrente dell'induttore che continua a fluire carica questa capacità. L'interruttore di apertura è quindi soggetto a una tensione in rapido aumento, sebbene non istantanea.
Se l'energia originariamente nell'induttore può essere immagazzinata nella capacità dell'interruttore con una tensione sufficientemente bassa da non interrompere l'interruttore, l'interruttore non si interromperà. Questo è ciò che fa il grande condensatore nel sistema dell'interruttore di accensione dell'auto. Lo spazio tra i contatti si apre abbastanza velocemente e la tensione aumenta abbastanza lentamente da consentire ai contatti di "anticipare" la tensione in aumento.
Se la tensione dell'interruttore supera una certa tensione di interruzione, si interromperà. Con interruttori fisici, questo si traduce in un arco tra i terminali. Questo arco può fondere e spostare il metallo, quindi è spesso abbastanza distruttivo per i contatti meccanici. Può essere mitigato usando materiali ad alto punto di fusione, contatti molto pesanti o usando (come nei quadri ad alta tensione) esplosioni d'aria per raffreddare e allungare, e quindi estinguere l'arco. Mentre l'interruttore si sta innestando, potresti considerarlo 'chiuso', o almeno non 'aperto', quindi il periodo di tempo in cui l'energia dell'induttore mantiene l'arco controlla efficacemente la velocità di apertura.
I MOSFET hanno spesso un comportamento controllato e non distruttivo delle valanghe, che è specificato per essere in grado di assorbire ripetutamente una certa quantità di energia. È abbastanza normale progettare un circuito di commutazione in modo tale che l'energia immagazzinata nell'induttanza del circuito sia dissipata nel FET di commutazione.
Quando un interruttore a semiconduttore non è in grado di gestire l'energia induttiva immagazzinata, è comune utilizzare un circuito "snubber" attraverso di essi, costituito da un resistore e un condensatore in serie. Ciò rende l'interruttore meno efficiente nel sistema, quindi sono realizzati abbastanza grandi da proteggere l'interruttore e non più grandi.
L'equazione per la tensione attraverso un induttore è v = L di / dt. Quando un interruttore cambia il circuito da chiuso ad aperto, cambia la corrente molto rapidamente. La mia domanda è: come si potrebbe sapere esattamente quanto tempo ci vuole, poiché è necessaria una risposta accurata per calcolare la tensione che verrà indotta.