모터 또는 트랜지스터에서 플라이 백 또는 스 너버 다이오드를 올바르게 사용합니까?

플라이 백이 코일 단자 (좌측 구성)를 가로 질러 배치되는 것으로 보았던 것 대신 플라이 백 또는 스 너버 다이오드가 트랜지스터 CE 단자 (오른쪽 구성)를 가로 질러 배치 된 몇 가지 회로도를 보면.

이 중 "정확한"것은 무엇입니까? 아니면 각각 별도의 목적이 있습니까?

참고로, 다이오드는 일반적으로 BJT 또는 Mosfet의 내부 바디 다이오드가 아닌 외부 1N400x 타입 다이오드 (TIP120 Darlingtons)로 표시됩니다.

마지막으로, 하나는 코일과 다른 하나는 CE 터미널에 걸쳐 다이오드를 갖는 몇 가지 회로도를 보았습니다. 나는 그 경우 회로에 실제로 영향을 미치지 않고 하나만 중복된다고 가정하고, 잘못된 가정입니까?

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

에 대한 대답 왜 (릴레이의 코일에) 플라이휠 다이오드로 제너 다이오드를 사용하는 것이시 /? 위 왼쪽 구성에서 일반 다이오드를 표시하고 오른쪽 구성에서 제너 다이오드를 표시하여이 부분을 약간 터치합니다. 반대가 사실이 아니라고 말하는 것은 아닙니다 ( 또는 왜 ) 그래서 두 번째 부분 으로 Zener가 왼쪽 구성에서 작동하고 올바른 구성에서 일반 다이오드를 사용할 수 있습니까? 그렇다면 작동 방식을 어떻게 변경합니까?

회로의 작동을 고려하십시오.

트랜지스터가 켜져있을 때 회로가 그려 질 때 코일의 전류가 위에서 아래로 흐르면 트랜지스터가 꺼집니다. 코일의 전류는 여전히 흐르고 싶어합니다.

왼쪽 회로의 경우이 전류는 다이오드를 통해 Vcc로 다시 흐를 수 있으며 코일 양단의 전압은 반대 방향을 가지며 전류가 안전하게 0으로 감쇠 할 수있는 다이오드에 의해 제한됩니다.

오른쪽 회로의 경우 다이오드가 도움이되지 않습니다. 코일에 흐르는 전류는 컬렉터의 전압을 트랜지스터 (또는 다이오드)가 고장 나고 전도하기 시작하는 지점으로 상승시킵니다. 이 시점에서 전류는 코일에서 붕괴되기 시작할 수 있지만, 브로 다운 트랜지스터 (또는 다이오드가 덜 될 것)의 에너지는 과도하며 트랜지스터가 죽을 수 있습니다. 여기서 제너 다이오드는 코일의 전압이 역전되어 트랜지스터의 전압을 안전한 값으로 제한하면서 전류가 0으로 감소 할 수 있기 때문에 작동합니다.

코일 양단의 전압을 더 높은 전압으로 되 돌리게하면 전류가 더 빨리 소멸 될 수 있으므로 오른쪽 회로의 제너 또는 왼쪽 회로의 직렬에서 하나 이상의 다이오드가 나타나는 경우가 있습니다.

제너는 두 가지 모두에서 작동하지만 다이오드는 작동하지 않습니다.

제너.

왼쪽의 경우 다이오드 만 작동합니다 (일부 공급 클램핑 포함). 오른쪽의 경우 코일이 빠르게 방전됩니다 (정확히 평가 된 경우-tv).

다이오드

왼쪽의 경우 프리 휠 경로가있는 일반 초퍼가됩니다. 오른쪽에는 죽은 트랜지스터가 있습니다

후자는 정확 하지 않을 수 있습니다. 유도 전류는 원래 전류와 같은 방향으로 흐르며 역 바이어스 접합 다이오드는 도움이되지 않습니다. 이제 거의 무한대의 저항에 걸쳐 이러한 전류로부터 축적되는 전압은 처음에 트랜지스터를 손상시키는 원인입니다 (제너는 전압이 주어진 최대 값에 도달하면 전류가 흐르도록하여 작동합니다). 이러한 구성에서 스위치를 끈 후에도 트랜지스터가 여전히 작동한다는 것은 어리석은 일입니다.

인덕터는 전류 경로가 중단되어 고전압 피크를 발생시킵니다. 전류는 새로운 경로를 찾으려고 시도 할 때까지 전압을 증가시킵니다. 최선의 대안

왼쪽 회로는 둘 중 최고이며 소스의 전압 스파이크를 억제합니다. 인덕터 양단의 전압이 상승하면 회로에서 에너지가 모두 소산 될 때까지 다이오드가 작동하기 시작합니다.

올바른 회로는 동일한 작업을 시도하지만 임피던스 경로가 낮은 전원 공급 장치에 의존합니다. 이것은 항상 사실이 아니며 일부 전압 조정기는 출력에 역전 류가 공급되는 것을 좋아하지 않습니다. 나쁜 대안.

제너 또는 MOV 대안은 올바른 회로와 동일한 문제를 겪으며 전원 공급 장치를 통한 낮은 임피던스 경로에 의존합니다. 나쁜 대안.

개인적으로 1N400x가 마음에 들지 않기 때문에 속도가 느립니다. 작은 전류 (<100mA)의 경우 훨씬 빠른 1N4148을 선호합니다. 더 큰 전류의 경우 인터넷의 다양한 선택 안내서 중 하나를 확인합니다.

다음과 같은 두 가지 이유로 왼쪽의 회로를 사용하려고합니다 (표준 다이오드 또는 다이오드 + 제너 콤보 사용 여부).

1. 일부 전원 공급 장치 (실제로 거의 모든 선형 조정 공급 장치)는 전류를 싱크 할 수 없으므로 두 번째 회로에서 요구합니다. 전원 공급 장치가 멈출 수 없을 때 싱크하도록 요청하면 출력 전압이 제어되지 않은 방식으로 상승하여 전원 공급 장치 및 연결된 전원 장치가 손상 될 수 있습니다.

2. 공급 장치가 전류를 싱크 할 수 있더라도 dI / dt 턴 오프 과도 상태 의 루프 영역 이 훨씬 작게 유지 되므로 왼쪽 회로는 여전히 우수 합니다. 전원 공급 장치 및 후면. 이 경우 결과 EMI가 더 커지기 때문에 back-EMF를 중요한 값으로 클램핑하는 경우 특히 중요합니다.

코일 통전 전류의 빠른 턴 오프로 인해 발생하는 역기전력 (back-EMF)은 코일 자기장의 급격한 붕괴를 일으켜서 코일이 충전 또는 포화 된 전류와 동일하고 반대 인 역전 류를 유도한다. 이 네거티브 전류는 네거티브 전압이 발생하는 저항 경로를 취합니다.

스위칭 소자에 나타나는 위험은 코일을 가로 지르는 역 병렬, 프리 휠링 다이오드를 빠르고 결정적으로 다루는 것이 가장 좋습니다.

이는 EMI 방사 경로 길이를 줄이고 코일과 다이오드 사이에 문제를 유지함으로써 분석을 단순화합니다. 이것만으로도 구동 트랜지스터의 접합부에서 불필요한 역 전압 항복 응력을 피할 수있을뿐만 아니라 트랜지스터의 브레이크 다운 임계 값을 맞추기 위해 공상적인 제너 선택을 피하거나 코일과 제너 사이에서 발생하는 전력의 확산을 걱정할 수 있습니다. 스위칭 특성, 듀티 사이클, 포화 전류 등에 의존하는 것

프리 휠링 다이오드를 사용하면 코일 / 코어의 최대 포화 전류와 순방향 바이어스 다이오드 강하를 곱한 전력을 고려할 때 걱정할 필요가 있습니다. 둘째, 코일이 고갈되어 가열 될 경우, 적어도 에너지가 공급되어 더 많이 가열됩니다. 스 너빙은 통전 시간 동안 소비 된 전력보다 더 많은 에너지를 소산 할 수 없습니다.

다이오드 PIV는 매우 높은 공급 전압과 매우 길고 저항성이 높은 코일의 경우에만 문제가 될 수 있습니다.

다이오드의 전력 손실이 전혀 문제가 될 경우 듀티 사이클도 고려할 수 있는데, 이는 계산 된 최대 Pd만큼 높은 히트 싱크 또는 일정한 Pd 등급을 피할 수 있기 때문입니다.

일반적으로 단순함은 아름답습니다. 스위치 스루 버에서 가장 고가의 구성 요소 (일반적으로 스위치 자체)를 최대한 활용하기 위해 스위칭 손실을 최소화하고 구성 요소를 최대한 일치 시키려고 할 때 추가 스 너버 복잡성이 일반적으로 발생합니다. 스위치 루프에서 고가의 구성 요소를 유지하고 EMC를 유지 관리합니다.

보다 자세한 스 너버 분석은 일반적으로 열 관리로 인해 반도체 장치의 장기 고장률이 정의되므로 비용 효율적이고 대량 생산되는 제품을 최대화하기위한 DFM (제조용 설계) 개선입니다.

프로토 타이핑의 경우, 프리 휠링 다이오드는 선택시 가장 적은 수의 용어를 사용하며 가장 직접적인 접근 방식입니다.

VCC를 통해 제공된 커패시턴스는 AC 관점에서 왼쪽 다이어그램의 다이오드 캐소드가 트랜지스터의 이미 터에 효과적으로 연결되어 있음을 의미합니다. 따라서 왼쪽 다이어그램과 오른쪽 다이어그램에서 제공되는 보호 기능에는 거의 차이가없는 것으로 보입니다. Mr. Dorian Stonehouse.