언제 / 왜 제너 다이오드를 플라이휠 다이오드 (릴레이 코일)로 사용 하시겠습니까?

방금 http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_5.html 의 자습서를 살펴 보았으며 플라이휠 다이오드에 대해 자세히 설명하지 않고이 문장을 포함합니다.

반도체 부품 보호를 위해 플라이휠 다이오드를 사용하는 것 외에도 보호에 사용되는 기타 장치로는 RC 스 너버 네트워크, 금속 산화물 배리스터 또는 MOV 및 제너 다이오드가 있습니다.

RC 장치가 큰 장치 인 경우 RC 네트워크가 어떻게 필요할지 알 수 있으므로 코일이 단일 다이오드를 통해 소비하려는 것보다 더 많은 전류를 발산 할 수 있습니다. (이유가 아닌 경우 수정 해주세요.)

나는 MOV가 무엇인지 전혀 알지 못하지만 그 순간 무시할 것입니다. :-)

제너 다이오드에 대해 조금 읽었지만 왜 더 낮은 역 항복 전압이 바람직한 지 이해하지 못합니까?

편집 : 또한 위의 튜토리얼에서 다음 다이어그램에 의아해합니다.

플라이 백 전압을 가져 와서 Vcc 네트워크에 덤프하지 않습니까? 릴레이 코일이 TR1과 접지 사이에 있고 다이오드가 플라이 백 전압을 접지로 소멸시키는 것이 더 좋지 않을까요?

릴레이 개구부의 전류는 Vcc 레일에 전혀 들어 가지 않습니다. 여기에 표시된 경로를 따릅니다.

저장된 에너지는 다이오드 드롭 및 릴레이의 코일 저항에서 소실됩니다.

제너 다이오드 구성에서, 저장된 에너지는 다이오드의 전체 제너 전압에서 소산됩니다. V * I는 훨씬 높은 전력이므로 전류가 더 빨리 떨어지고 릴레이가 조금 더 빨리 열릴 수 있습니다.

MOV는 제너와 다르지만 유사한 회로 기능을 수행합니다. 전압이 특정 수준을 초과하면 에너지를 흡수합니다. 전압 조정기와 같은 정밀한 것이 아니라 과전압 보호에 사용됩니다.

전력이 제거 될 때 자기장이 솔레노이드, 전자석 또는 이와 유사한 장치에서 붕괴되는 속도는 장치에 나타나는 전압에 비례합니다. 푸시 버튼이 있고 플라이 백 보호 기능이없는 12 볼트 솔레노이드 또는 릴레이를 작동하는 경우 버튼을 놓으면 필드가 무너질 때까지 코일에 수백 또는 수천 볼트가 나타날 수 있습니다. 그러나 코일의 큰 전압으로 인해 필드가 거의 즉시 붕괴됩니다.

간단한 캐치 다이오드를 추가하면 솔레노이드 나 릴레이가 풀릴 때 상당한 전압이 나타나지 않습니다. 그러나 코일이 다른 방식보다 훨씬 더 오랫동안 자화 상태를 유지하게됩니다. 릴레이 코일의 자기장이 12 볼트에서 최대 강도에 도달하는 데 5ms가 걸리는 경우, 캐치 다이오드를 통해 소실되는 데 약 17 배가 소요됩니다 (즉 85ms). 어떤 상황에서는 문제가 될 수 있습니다. 전압을 낮추기 위해 다른 회로를 추가하면 코일의 전원이 훨씬 빨리 끊어 질 수 있습니다.

BTW, 많은 12V 릴레이를 자주 스위칭하는 경우 클램프 다이오드가 캡을 충전 한 다음 다른 목적으로 해당 캡에서 에너지를 취함으로써 상당한 양의 에너지를 절약 할 수있을 것으로 기대합니다. 나는 그것이 어디에서 이루어 졌는지 확실하지 않지만 핀볼 머신과 같은 것이 유용한 개념 인 것처럼 보일 것입니다.

제너 다이오드는 일반적으로 프리휠 다이오드, 음극에서 음극으로 서로 직렬로 연결됩니다 (서로를 가리킴). 이로 인해 전압이 더 빨리 붕괴되므로 코일 필드가 더 빨리 붕괴되어 릴레이 / 솔레노이드가 더 빨리 열립니다. SMPS (스위치 모드 전원 공급 장치)에서는 제너 스 너버라고도합니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

이 질문과 답변 참조 : zener diode question

이러한 답변 중 일부는 간단한 다이오드로 인해 발생하는 문제에 대해 혼란스러워합니다. 에너지는 다이오드가 아닌 Rcoil에서 주로 소산됩니다.

핵심은 다이오드를 사용할 때 소실이 RL 지수 붕괴 (RC와 같은)라는 것입니다. 시간이 오래 걸리는 것은 기하 급수적입니다 (특히 릴리스 전류가 20 %에 불과하기 때문에). 제너를 사용하면 0으로 선형 드롭됩니다.

이는 R 및 L의 데이터 시트 값에서 실제 릴레이를 시뮬레이션합니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

다이오드 (L1, D1)를 사용하면 ON (전류 상승) 시간이 꺼짐 시간보다 길다는 것을 알 수 있습니다.

이다 하지 인덕턴스가 큰 (0.74H) 중계 전기자 폐쇄 (나은 자기 회로) 인 것과 같은 경우 정확한 오픈 (0.49H). 실제 켜짐 시간 (0.49H)과 다이오드의 꺼짐 시간은 거의 동일합니다.

L2, L4 전류는 동일합니다. 두 경우 모두 동일한 감소 (및 페트에서 동일한 Vdrain)입니다.

이것을 무시

^{이 회로를 시뮬레이션}

다음은 일반 + 제너 다이오드를 사용하여 구성 요소를 보호하고 여전히 전원을 끊는 방법에 대한 앱 노트 입니다. 몇 가지 방법의 감쇠 시간 및 전압 값을 보여줍니다.