릴레이 코일에 다이오드가 병렬로 연결된 이유는 무엇입니까?

릴레이가있는 대부분의 전기 회로에서 다이오드는 릴레이의 코일에 병렬로 연결됩니다. 왜? 항상 좋은 습관입니까?

인덕터 (릴레이 코일)는 전류를 즉시 변경할 수 없으므로 플라이 백 다이오드는 코일이 꺼질 때 전류 경로를 제공합니다. 그렇지 않으면 전압 스파이크가 발생하여 스위치 접점에서 아크가 발생하거나 스위칭 트랜지스터가 손상 될 수 있습니다.

항상 좋은 습관입니까?

일반적으로 항상 그런 것은 아닙니다. 릴레이 코일이 AC로 구동되는 경우 양방향 TVS- 다이오드 (또는 다른 전압 클램프) 및 / 또는 스 너버 (시리즈 RC)를 사용해야합니다. 이 경우 다이오드는 AC의 음의 반주기 동안 단락의 역할을하므로 작동하지 않습니다. ( 응용 프로그램 정보 는 Red Lion SNUB0000 도 참조하십시오 )

DC 구동 계전기의 경우 일반적으로 다이오드가 사용되지만 항상 그런 것은 아닙니다. Andy aka가 지적한 바와 같이, 릴레이 (또는 솔레노이드, 플라이 백 트랜스포머 등)의 빠른 턴 오프를 위해 다이오드만으로 허용되는 것보다 높은 전압이 필요한 경우가 있습니다. 이 경우 단방향 TVS- 다이오드는 플라이 백 다이오드와 직렬로 추가되어 양극에 양극 (또는 음극에 음극)으로 연결됩니다. TVS- 다이오드 대신 직렬 저항을 사용할 수 있지만 TVS- 다이오드를 사용하면 클램핑 전압이 더 결정적입니다.

MOSFET이 스위칭 소자로 사용되는 경우 일반적으로 바디 다이오드가 반대 방향으로 진행되므로 플라이 백 다이오드가 필요합니다. 이에 대한 예외는 "반복적 인 애벌랜치 정격"(예 : IRFD220 ) 인 MOSFET입니다 . 이것은 일반적으로 바디 다이오드의 제너 다이오드 기호로 그려집니다. 이 MOSFET은 전압을 견딜 수있는 수준으로 클램핑하도록 설계되어 코일을 빠르게 끌 수 있도록 더 높은 전압을 허용합니다. 때때로 외부 단방향 TVS 다이오드 (또는 제너)가 동일한 목적으로 MOSFET과 병렬로 배치되거나 MOSFET이 "반복 애벌 런치 전류"또는 "반복 애벌 런치 에너지"를 처리 할 수없는 경우 또는 애벌 런치 항복 전압 원하는 것보다 높습니다.

항상 좋은 습관입니까?

거의 항상 모범 사례이며 매우 효과적이지만 가능한 한 빨리 비활성화되는 릴레이가 필요한 경우 다른 방법이 있습니다. 느린 이유는 릴레이 코일에 대한 회로가 열릴 때 릴레이 코일에 저장된 모든 에너지가 해당 에너지가 "사용"될 때까지 플라이휠 다이오드를 통해 전류를 강제하기 때문입니다.

다이오드는 순방향 전압 강하가 작고 계전기의 저항 (100Ω 일 수 있음)을 갖는 단락 회로처럼 작동하며 계전기가 몇 밀리 초 더 비활성화되는 지연을 지연시킵니다. 이는 일반적으로 문제가되지 않지만, 그렇다면 다이오드와 직렬로 저항을 연결하면 에너지가 "빠르게 소비"됩니다.

단점은 제어 트랜지스터가 Vsupply + 0.7V보다 훨씬 큰 전압 펄스를 "고통"해야한다는 것입니다. 저항을 사용할 때 공급 전압의 두 배가 될 수 있지만 대부분의 회로에서 적절하게 트랜지스터를 찾는 경우 정격은 일반적으로 문제가되지 않습니다.

코일을 통한 전류가 꺼지면 코일 (인덕터)이 전류를 유지하려고 시도합니다. 이 전류에 대한 경로가 없으면 코일 양단의 전압이 빠르게 증가하고 전류는 칩이나 트랜지스터의 절연을 통해 경로를 찾아 해당 구성 요소를 파괴합니다. 다이오드는이 전류의 경로를 제공하므로 코일에 저장된 에너지를 안전하게 소산 할 수 있습니다.

따라서, 배출 경로를 제공하는 것이 좋습니다.

코일에 평행 한 다이오드가 가장 많이 사용되는 방식이지만 스 너버 (R + C) 또는 제너 다이오드와 접지와 같은 다른 방법이 있습니다. 다이오드와 직렬로 연결된 저항은 계전기가 더 빨리 떨어질 수 있습니다.

기계식 스위치 또는 반도체에 의해 전기 기계식 계전기가 빠르게 전원이 차단 될 때, 붕괴 자기장은 저장된 에너지를 분산시키고 급격한 전류 흐름의 변화에 ​​대항하기 위해 상당한 전압 과도를 생성한다. 예를 들어 12VDC 계전기는 전원을 끄는 동안 1,000 ~ 1,500V의 전압을 생성 할 수 있습니다. 따라서 저장된 자기 에너지에 대한 방전 경로를 제공하여 피크 전압을 훨씬 더 작은 레벨로 제한하는 구성 요소가있는 릴레이 코일을 억제하는 것이 일반적입니다.

프리 휠링 다이오드 만 사용하는 것이 항상 최선의 방법은 아닙니다. 몇 가지 억제 방법이 있습니다.

1. 양방향 과도 억제 다이오드
2. 제너 다이오드 C와 직렬 인 역 바이어스 정류기 다이오드. 금속 산화물 배리스터 (MOV).
3. 저항과 직렬 연결된 역 바이어스 된 정류기 다이오드.
4. 조건에서 사용이 허용되는 경우 저항이 종종 가장 경제적 인 억제입니다.
5. 역 바이어스 정류기 다이오드.
6. 저항 커패시터 "스 너버". 일반적으로 가장 경제적 인 솔루션이며 더 이상 실용적인 솔루션으로 간주되지 않습니다.
7. 억제 장치로 사용 된 2 차 권선을 갖는 2 극 권선 코일. 이는 릴레이에 상당한 비용과 크기를 추가하기 때문에 실용적이지 않습니다.

릴레이 코일 억제를 위해 제안 된 기술은 코일과 병렬로 역 바이어스 된 정류기 다이오드와 직렬 제너 다이오드를 사용하는 것입니다. 이를 통해 계전기가 최적의 릴리스 다이내믹스와 우수한 접점 수명을 가질 수 있습니다.

와이어 코일을 통해 전류가 흐를 때마다 전압 스파이크가 발생합니다. 이 스파이크는 코일 주위의 자기장 붕괴로 인해 발생합니다. 코일을 가로 지르는 전기장의 움직임은 전자 부품을 손상시킬 수있는 전압 스파이크를 발생시킵니다. 클램핑 다이오드가 작동 할 때입니다. 코일과 병렬로 C 다이오드를 설치함으로써, 시간 회로가 열려 있거나 코일 정지를 통해 전류가 흐르는 동안 전자에 대한 바이 패스가 생성됩니다.