Uso corretto del diodo Flyback o Snubber su motore o transistor?

Dal vedere alcuni schemi in cui il flyback o il diodo snubber è stato posizionato attraverso i terminali CE del transistor (configurazione destra), invece di quello che in genere ho visto come il flyback posizionato sui terminali della bobina (configurazione sinistra).

Quali di questi sono "corretti"? O ognuno ha uno scopo separato?

Come nota, i diodi sono normalmente elencati come diodi di tipo 1N400x esterni (su TIP120 Darlingtons), non come diodi corporei interni del BJT o Mosfet.

Nota finale, ho visto alcuni schemi che hanno entrambi i diodi, uno attraverso la bobina e l'altro attraverso i terminali CE. Suppongo che uno sia semplicemente ridondante senza influire sul circuito in quel caso, è un'ipotesi sbagliata?

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

La risposta a Quando / perché dovresti usare un diodo Zener come diodo a volano (sulla bobina di un relè)? tocca leggermente questo, mostrando un diodo regolare nella configurazione in alto a sinistra, mentre mostra un diodo Zener nella configurazione giusta. Non dice che non è vero il contrario ( o perché ) Quindi, come seconda parte , uno Zener può funzionare nella configurazione sinistra e un diodo normale nella configurazione giusta? In tal caso, come cambia il modo in cui funziona?

Considera il funzionamento del circuito.

Quando il transistor è acceso, la corrente scorre nella bobina dall'alto verso il basso mentre il circuito viene disegnato, ora il transistor viene spento. La corrente nella bobina vuole ancora fluire.

Per il circuito a sinistra questa corrente può ora ritornare a Vcc tramite il diodo, la tensione attraverso la bobina ha una direzione invertita ed è limitata dal diodo che la corrente può decadere fino a zero in modo sicuro.

Per il circuito a destra il diodo non aiuta. La corrente che scorre nella bobina forzerà la tensione sul collettore a salire fino al punto in cui il transistor (o possibilmente il diodo) si rompe e inizia a condurre. A questo punto la corrente può iniziare a decadere nella bobina ma l'energia nel transistor guasto (o diodo meno probabile) sarà eccessiva e potrebbe causare la morte dei transistor. Nota che un diodo zener funzionerà qui perché permetti alla tensione sulla bobina di invertirsi in modo che la corrente possa decadere a zero limitando la tensione attraverso il transistor a un valore sicuro.

Va notato che consentire alla tensione attraverso la bobina di tornare a una tensione più alta significa che la corrente può decadere più rapidamente, motivo per cui a volte vedi uno zener nel circuito di destra o più di un diodo in serie in quello di sinistra.

Uno zener può funzionare in entrambi ma un diodo no

Uno zener.

Per la sinistra funzionerebbe semplicemente un diodo (con un po 'di bloccaggio dell'alimentazione ..) Per la destra scaricherà rapidamente la bobina (se valutato correttamente - TV)

Un diodo

Per la sinistra sarà un normale elicottero con una ruota libera. Per il diritto hai un transistor morto

Quest'ultimo non può essere corretto. La corrente indotta scorre nella stessa direzione della corrente originale e un diodo di giunzione polarizzato al contrario non aiuta. La tensione che si accumula da tale corrente attraverso la resistenza ormai quasi infinita è in primo luogo ciò che danneggia il transistor (lo Zener funziona permettendo alla corrente di fluire una volta che la tensione raggiunge un dato massimo). Che il transistor sia ancora operativo dopo lo spegnimento in tale configurazione è una stupida fortuna.

L'induttore sta causando un picco di alta tensione perché il percorso corrente viene interrotto. La corrente proverà a trovare un nuovo percorso e finché non lo farà, aumenterà la sua tensione. La migliore alternativa

Il circuito sinistro è il migliore dei due, sopprime il picco di tensione alla sorgente. Se la tensione attraverso l'induttore aumenta, il diodo inizia a condurre fino a quando tutta l'energia non viene dissipata nel circuito.

Il circuito giusto tenta di fare la stessa cosa, ma si basa sull'alimentazione con un percorso a bassa impedenza. Questo non è sempre vero e ad alcuni regolatori di tensione non piace che la corrente inversa venga immessa nella sua uscita. Alternativa sbagliata.

L'alternativa zener o MOV soffre dello stesso problema del circuito giusto, si basa su un percorso a bassa impedenza attraverso l'alimentatore. Alternativa sbagliata.

Personalmente non mi piace 1N400x per questo uso perché è piuttosto lento. Per le piccole correnti (<100mA) preferisco un 1N4148 che è molto più veloce. Per correnti più grandi vorrei controllare una delle varie guide di selezione su Internet.

Vuoi usare il circuito a sinistra (sia che tu stia usando un diodo standard o un diodo + Zener combo) per due motivi:

1. Alcuni alimentatori (praticamente tutti gli alimentatori regolati lineari, in realtà) non possono assorbire corrente, cosa che il secondo circuito chiede loro di fare. Se si tenta di chiedere all'affondatore di affondare quando non è possibile, la tensione di uscita aumenterà in modo incontrollato, danneggiando potenzialmente l'alimentazione e qualsiasi altra cosa ad esso collegata.

2. Anche se l'alimentazione può assorbire corrente, il circuito di sinistra è ancora superiore perché l' area del loop per il transitorio dI / dt spento è mantenuta molto più piccola, impedendogli di emettere tutta l'EMI come farebbe se arrivasse fino a l'alimentatore e ritorno. Ciò è particolarmente importante se si sta fissando l'EMF posteriore a un valore significativo perché l'IME risultante sarà più grande in quel caso.

Il back-EMF sostenuto da una rapida disattivazione della corrente di eccitazione della bobina provoca un rapido collasso del campo magnetico della bobina, inducendo così una corrente inversa uguale e opposta alla corrente a cui la bobina aveva caricato o saturato. Questa corrente negativa prenderà i percorsi resistivi attraverso i quali risulterà una tensione negativa.

Il pericolo presentato all'elemento di commutazione viene affrontato in modo rapido e decisivo con un diodo a ruota libera anti-parallelo sulla bobina.

Ciò riduce la lunghezza del percorso radiante EMI e semplifica l'analisi mantenendo il problema tra la bobina e il diodo. Ciò da solo evita qualsiasi inutile tensione di rottura della tensione inversa sulla giunzione del transistor di pilotaggio, oltre a evitare la selezione di zener di fantasia per cercare di abbinare la soglia di rottura del transistor, o preoccuparsi di diffondere la potenza sostenuta tra una bobina e uno zener, tutto questo dipendente dalle caratteristiche di commutazione, ciclo di lavoro, corrente di saturazione ecc., ecc.

Con un diodo a ruota libera, l'unica potenza di cui devi preoccuparti è la potenza dissipata data la massima corrente di saturazione della bobina / nucleo per la caduta del diodo polarizzato in avanti. In secondo luogo, se la bobina si surriscalda essendo snobbata, verrà riscaldata almeno altrettanto, in genere più mediante la sua eccitazione; lo snobbio non può dissipare più energia della potenza che ha dissipato nel tempo in cui è stata energizzata.

Il diodo PIV può importare solo nel caso perverso di una tensione di alimentazione molto elevata e una bobina molto lunga e altamente resistiva.

Se la dissipazione di potenza nel diodo è una preoccupazione, può essere preso in considerazione anche il duty-cycle, in quanto ciò potrebbe evitare il dissipazione del calore o una valutazione Pd costante almeno pari al Pd massimo calcolato.

In generale, semplice è bello; Complessivamente sono presenti ulteriori complessità di snubber quando si cerca di ridurre al minimo le perdite di commutazione e abbinare i componenti il ​​più vicino possibile per ottenere il massimo dal componente più costoso nel circuito commutato - generalmente lo switch stesso - riducendo al minimo il costo di tutti gli altri, meno componenti costosi nel circuito commutato e manutenzione EMC.

Un'analisi snubber più dettagliata è generalmente un perfezionamento DFM (design for manufacturing) per massimizzare un prodotto economico, prodotto in serie, che invariabilmente mette l'affidabilità nel bilancio, poiché la gestione termica definisce il tasso di guasto a lungo termine nei dispositivi a semiconduttore.

Per la prototipazione, il diodo a ruota libera comporta il minor numero di termini nella sua selezione ed è l'approccio più diretto.

La capacità presentata attraverso VCC significa che dal punto di vista della corrente alternata, il catodo del diodo nel diagramma di sinistra è effettivamente collegato all'emettitore del transistor. Sembrerebbe quindi che ci sia poca differenza nella protezione fornita nei diagrammi della mano sinistra e della mano destra. Sig. Dorian Stonehouse.