¿Dónde debo poner el diodo de retroceso en un interruptor de transistor?

Cuando manejamos cargas inductivas con transistores, usamos diodos de retroceso.

Lo que entiendo es que un diodo de retroceso proporciona un camino para que se descargue la carga inductiva. Además, un inductor intentará resistir el cambio en la corriente, convirtiéndose en algo así como una fuente de voltaje que generará la corriente de la misma manera que antes, en caso de una interrupción en la corriente (por ejemplo, cuando el transistor se apaga) )

En los siguientes circuitos, hay dos ubicaciones diferentes del diodo de retroceso. D1 se coloca de forma lógica, de modo que la carga en L1 se descargará a través de él, protegiendo el colector de Q1 contra sobretensiones o fallas.

Sin embargo, el segundo circuito con D2 no tiene sentido para mí. ¿Cómo puede D2 prevenir cualquier daño cuando está polarizado inversamente? Raramente veía esta configuración, sin embargo, la vi en un esquema del controlador Lenze y no pude entenderla.

¿Cómo evita D2 cualquier daño debido al contragolpe inductivo?

Configuraciones de diodos de retroceso

transistors diodes kickback

— abdullah kahraman
fuente

¿Estás seguro de que D2 no era un zener?

— Federico Russo

No, era un diodo de silicio normal.

— Abdullah Kahraman

Casi seguro que este es un engaño de uno que respondí en el pasado. Ah, aquí está: electronics.stackexchange.com/questions/26944

— marzo

En una nota al margen: 1N4001 es un poco lento para esta aplicación. Usualmente veo 1N4148.

— jippie

@jippie: 1N4001 puede manejar significativamente más corriente que 1N4148. El 1N4001 se apaga lentamente, pero esto no es un problema si el inductor solo se enciende después de un tiempo de desconexión lo suficientemente largo como para garantizar que el diodo ya no esté en funcionamiento. De la información limitada dada, no puede decir que el diodo indicado es inapropiado y que 1N4048 sería mejor.

— Olin Lathrop

Respuestas:

El primer circuito D1 es correcto porque trata con seguridad el contragolpe inductivo.

El segundo circuito tiene poco sentido por sí solo. Como señaló Federico, D2 podría proporcionar un camino seguro para la corriente de retroceso si fuera un zener, pero no se muestra como un zener y un 1N4001 definitivamente no es un zener.

D2 podría tener sentido si L2 es más que un simple inductor y externamente puede ser conducido hacia atrás. Ese podría ser el caso si se trata de un devanado de motor, por ejemplo. En ese caso, D2 corta los voltajes negativos antes de que puedan dañar Q2, pero no hace nada para limitar de forma segura el retroceso inductivo cuando el transistor está apagado.

— Olin Lathrop
fuente

La configuración zener hará que la corriente viaje a través del suelo, de regreso al suministro, creando un bucle más grande y puede crear un rebote significativo a tierra si la corriente de conmutación es lo suficientemente alta, donde el primer circuito con D1 trata con un área de bucle muy pequeña y no tiene una corriente que fluye por el suelo, ¿verdad?

— Abdullah Kahraman

@abdullah: Tiene razón acerca de dónde fluyen las corrientes, pero no debería haber mucho rebote de tierra con un zener porque la misma corriente originalmente corría a tierra a través del transistor antes de que se apagara.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop: Según tengo entendido, el uso de un Zener como se muestra en realidad debería reducir el rebote a tierra y la perturbación del suministro, ya que con un diodo flyback en la bobina, las corrientes de suministro y tierra caerían casi "instantáneamente" a cero cuando el transistor se apaga, mientras que con los Zener con conexión a tierra se reducirían a nada a medida que se disipara la energía del inductor. Por otro lado, cualquier corriente de suministro que se extraiga durante ese tiempo representaría energía adicional que tendría que ser disipada (desperdiciada) en el zener.

— supercat

Solo para señalar una cosa.

Suponga que D1 no está allí. Tu escribiste:

convirtiéndose en algo así como una fuente de voltaje que generará la corriente de la misma manera que antes

$v=L\dfrac{di}{dt}$

$C_c$ $v=\dfrac{1}{C}\int{i·dt}$ $C_c$

$C_c$

ingrese la descripción de la imagen aquí

— Telaclavo
fuente

Explica por qué se necesita alguna forma de protección. Pero no explica cómo D1 logra esto, y tampoco habla de la solución D2.

— Federico Russo

@FedericoRusso señala que una cosa que escribí estaba mal. Telaclavo tienes razón, y sabía que estaba equivocado, solo quería ser más comprensible y simple. Gracias por la respuesta, no sabía que estaba fluyendo a través de la capacitancia parásita.

— Abdullah Kahraman

Un problema con la analogía de la "máquina multinúcleo" es que las computadoras implementan relaciones unidireccionales de causa / efecto. Un inductor es más como un volante (corriente == velocidad y voltaje == torque); la aplicación de torque al eje cambiará la velocidad, y los esfuerzos externos para cambiar la velocidad del eje harán que el inductor aplique el torque en una relación bidireccional continua de causa-efecto.

— supercat

Incluso si no hubiera capacitancia parásita asociada con el transistor, solo el gran pico de voltaje desarrollado por el inductor diligente, tratando de ser un buen inductor, podría ser lo suficientemente alto, solo como un voltaje, para romper el ahora "apagado" polarización de las partes internas de los semiconductores, y permitir que la corriente "atraviese el otro lado" y dejar que (I ^ 2) * R cocine las cosas desde allí. Solo estoy jugando, diciendo que el voltaje solo podría romper las uniones de semiconductores ahora aislantes. Probablemente estarían trabajando juntos, ayudándose mutuamente a explotar el pobre Q1. Dos transistores terroris

Porque el diodo conduce durante el contador fem. El voltaje del contador de fem es opuesto al voltaje aplicado, por lo que el diodo entra en polarización directa en ese momento. De cualquier manera está bien, el segundo generalmente se usa para expresar el circuito en un transistor de bobina como un transistor tip122

— drtechno
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