继电器为什么要并联二极管?二极管参数怎么选?
? ? ? 對于圖中的開關,我們經常使用晶體管。如圖所示,用一個晶體管TR1去控制繼電器線圈(relay coil)的導通,繼電器觸點再去控制負載電路。
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為什么要加續流二極管?
? ? ? 感性負載會產生感應電動勢,感應電動勢的方向和加在它兩端的電壓方向是相反的,當感性負載突然斷電,感應電動勢還在,由于感應電動勢與原來的電壓方向相反,相當于在工作電壓上疊加了一個電壓【和BOOST升壓電路的原理一樣,只不過在這里是有害電壓尖峰】,如果沒有續流二極管,晶體管斷開時在線圈兩端產生的高電壓將對晶體管電路造成極大的損壞,如下圖所示:
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? ? ?而加了二級管之后,繼電器線圈斷電時,二極管導通,為線圈高電壓提供釋放路徑,電壓尖峰已經消失,如下圖所示:
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? ? ? 此時續流二極管起到了保護作用。為此,經常將二極管直接和繼電器做在一起,如圖所示。加個二極管以后,這個二極管正好與感性負載形成了一個閉合回路,回路中的電流方向正好和二極管是正向導通的,就可以釋放感應電動勢的電流了。?
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二極管選型
- 二極管的耐壓,就是反向能加多大電壓,你可以看到,續流二極管在電路中是反向連接的。比如你的電路中,線圈加的是12V,那么你的二極管方向耐壓值就必須要大于12V才行。不過一般的二極管反向耐壓值都非常高。
- 二極管的最大正向導通電流一定要大于回路的最大電流【這個電流就是工作電壓減去三極管壓降,再除以線圈的直流電阻】。比如1N4148最大正向導通電流是150mA,那么如果你的線圈電流太大,就會燒壞續流二極管。所以1N4148只適合小電流的線圈保護,比如5V的繼電器。
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下面幾點可以關注下,下面給出我自己的理解,大家可以提出自己的想法:?
個人理解:驅動電路的觸發時間要大于ms級別,這樣繼電器才能響應,如下圖所示的一個5V繼電器,動作時間是小于3ms,那么我們要保證驅動時間大于3ms,才可以讓繼電器完全動作。
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? ? ?2.即便是1N4000反向恢復時間也遠低于ms,正向導通時間更小;
個人理解:和上一點類似,1N400系列二極管反應時間遠快于ms,所以二極管的選擇不一定要用肖特基,根據實際情況用整流二極管也可以。
? ? ?3.驅動管極間電容,繼電器寄生電容足以使高速二極管無用武之地;
個人理解:又是和上兩個問題類似,即使用了肖特基二極管,那么它的告訴開關作用也會被削弱,實際作用和整流二極管一樣,只不過壓降更低,能量利用率高一些。
? ? ?4.電感儲能的消耗主要依靠繞組電阻,一般處于過阻尼狀態。
個人理解:嗯,二極管續流的能量主要靠線圈的直流電阻以熱量形式消耗,如下圖,不同額定電壓的線圈電阻是不同的。
總結
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