דיודת Flyback נקראת גם דיודה חופשית. זה נקרא גם בשמות רבים אחרים כמו דיודה snubber, דיודה מדכא, לתפוס דיודה או דיודה מהדק, דיודה המתנה. כאן משמשת דיודת תפיסה לחיסול חזרה, כאשר ניתן לראות את ספייק המתח הפתאומי על פני עומס ההשראה כאשר זרם האספקה צומצם בפתאומיות. זה עוזר למעגל להזיק. זה ימנע מלקנות מעגל חדש. דיודה עם גלגל חופשי היא צורה פשוטה יותר במקור המתח מחובר למשרן עם מתג.
תכנון דיודת Freewheeling
בתרשים שלהלן ממוקמת דיודה עם גלגל חופשי על פני המשרן. לדיודת flyback אידיאלית תהיה יכולת שיא זרם קדימה גדולה מאוד המסייעת בטיפול במעברי המתח משריפת הדיודה, אספקת החשמל של המשרן מתאים למתח פירוק לאחור ולירידה במתח נמוך קדימה. עליות מתח יכולות להיות 10 פעמים למתח של מקור החשמל אשר תלוי בציוד המעורב וביישום. מובן שלא לזלזל באנרגיה שמכילה בתוך משרן אנרגטי.
דיודה חופשית
דיודת גלגל תנופה עלולה לגרום לטיפוח עיכוב של אנשי קשר בעת הסרת החשמל ומשמש ממסר סליל DC. זאת בשל זרימת זרם רציפה בדיודה וסליל הממסר. פתיחת המגעים חשובה מאוד מכיוון שמניחים ערך נמוך עם סדרת הדיודה, המסייעים בפיזור מהיר יותר של אנרגיית הסליל.
בגלגל תנופה יישומי דיודות שוטקי משמשים ל ממיר כוח מיתוג , כי תהיה להם הנפילה הנמוכה ביותר קדימה כלומר 0.2V. אלה גם מגיבים במהירות בהטיה הפוכה במקרה שהמשרן מופעל מחדש. בזמן העברת האנרגיה מהמשרן לקבל היא מפזרת פחות אנרגיה
דיודה חופשית עובדת
עקרון העבודה של דיודה חופשית יהיה פשוט ויוסבר בשלושה מעגלים. זה יבהיר איך זה עובד בפועל. במצב יציב, המתג יהיה סגור במשך זמן רב כך שהמשרן מקבל אנרגיה מלאה ומתנהג כאילו הוא קצר
מתג סגור, ללא דיודת Flyback
כעת הזרם יזרום מהמסוף החיובי למסוף השלילי של מקור המתח , דרך המשרן. אם המתג נפתח, המשרן יתנגד לירידת הזרם הפתאומית. אם dI / dt גדול, המתח הוא גדול על ידי שימוש באנרגיית השדה המגנטי המאוחסן שלו וייצור מתח משלו.
מתג פתוח, משרן מואץ, ללא דיודת Flyback
נוצר פוטנציאל חיובי גדול במיוחד במקום שהיה פעם פוטנציאל שלילי, ונוצר פוטנציאל שלילי במקום שהיה פעם פוטנציאל חיובי. המתג יישאר במתח אספקת החשמל, אך הוא נשאר במגע עם המשרן ויוריד מתח שלילי. מכיוון שהמתג פתוח ולכן לא נוצר קשר פיזי המאפשר לזרם להמשיך לזרום, קשת על פני פער האוויר נגרמת בגלל הפרש הפוטנציאל הגדול של המתג הפתוח.
עכשיו זה נפתר באמצעות דיודת Flyback. בעיית קשת הרעב בכך שהיא מאפשרת עד שהאנרגיה תתפזר דרך הפסדים בחוט על ידי המשרן לשאוב זרם ממנו בלולאה רציפה, הדיודה והנגד.
מתג פתוח, משרן מואץ, הגנת דיודות Flyback
הדיודה תהיה מוטה הפוכה כאשר המתג סגור כנגד ספק הכוח ואשר אינו קיים במעגל למטרות מעשיות. עם זאת, הדיודה הופכת מוטה קדימה כאשר הפתיחה של המתג, ביחס למשרן, ומאפשרת הולכת זרם בלולאה מעגלית מהפוטנציאל החיובי בתחתית המשרן לפוטנציאל השלילי בחלקו העליון. המתח על פני המשרן יהיה פונקציה של ירידת המתח הקדמית של דיודת Flyback. הזמן הכולל להתפוגגות עשוי להשתנות, אך הוא יימשך מספר אלפיות שניות
דיודות גלגל חופשי או דיודות Flyback מחוברות בעצם על סלילי אינדוקציה כדי למנוע קפיצי מתח במקרה של כיבוי החשמל למכשירים. יהיה ספייק מתח חד כאשר כוח לעומס אינדוקטיבי, כלומר סלילים ו משרנים אחרים כבויים. ואז, על פי חוק לנץ כיוון המתח הזה יהיה הפוך למתח המיושם. סליל הממסר נטען מגנטית כאשר הזרם מתחיל לזרום ואגור את האנרגיה בשדה המגנטי סביב הסליל.
הזרם בסליל נוטה לרדת אם יש הפרעה באספקת החשמל, השפעה זו תוביל לזינוק במתח. המתח המושרה יקפוץ על פני המגעים של הממסרים המחוברים לסלילים. חיי המגעים יושפעו כאשר מייצרים ניצוצות וקשת.
הטרנזיסטורים שיכולים לנהוג סלילי הממסר ייפגע הרכיבים האלקטרוניים עם ספייק המתח. ספייק המתח יהיה בכיוון ההפוך כאשר דיודות הגלגל החופשי מחוברות בהטיה הפוכה למתח האספקה. כשזה קורה אז קצר חשמלי מתרחש דרך הדיודה . ספייק המתח קצר אפוא על פני הסליל. זה יגן על המעגלים המחוברים.
מהמשוואה V = Ldi / dt מכשיר אינדוקטיבי מייצר את המתח. הערך של di / dt יהיה גדול, כאשר הזרם יורד לפתע לאפס, מה שמביא למתח 'בעיטה אינדוקטיבית'. התוצאה היא פגיעה ברכיבים האחרים. דיודת Flyback תספק נתיב לזרם אינדוקטיבי. כעת ניתן לומר כי הזרם דרך שילוב הדיודה / המשרן בזמן הכיבוי יהיה שווה לזרם הזורם ממש לפני הכיבוי.
הריקבון אקספוננציאלי אני = imax (1-exp (-Lt / R)
- Imax = זרם התחלתי
- t = כבה
- L = השראות
- R = התנגדות סדרתית שווה של המעגל
העיקרון העיקרי של דיודת Flyback
כאשר הטרנזיסטור פועל, הוא יהיה מוטה לאחור ולא יהיה קיים במעגל. כאשר הטרנזיסטורים כבויים, דיודת Flyback תהיה מוטה קדימה. דיודת ה- Flyback תגרום למשרן לשאוב זרם מעצמו בצורה של לולאה עד שכל האנרגיה תתפזר בחוטים ובדיודה. דיודת ה- Flyback גורמת למשרן לשאוב זרם מעצמו בלולאה עד שהאנרגיה תתפזר בדיודה ובחוטים.
כאשר זרם זרם למנוע אינדוקציה AC נקטע פתאום, ואז המשרן מנסה לשמור על הגדלת המתח והזרם על ידי היפוך קוטביות. בהיעדר 'דיודה חופשית' המתח עשוי להגיע גבוה מאוד ועלול להזיק מכשיר המיתוג IGBT , תיריסטור וכו 'על ידי כך, מאפשרים לזרם ההפוך לזרום דרך הדיודה ולהתפזר.
כאשר משתמשים במתג יחיד עם שנאי ליבת ברזל או פריט, אז הדיודה לגלגל החופשי תאט את קצב השינוי הנוכחי ולא תעביר כוח לצד המשני וכאשר המשרן מוחלף חזרה על ידי מכשיר המיתוג וככל הנראה זה ישווה את הליבה להעביר זרם כבד. ב שנאי מחליף , עדיף לא להשתמש בדיודה חופשית עם מנוע כדי לשבור אותה ותבזבז חשמל בדיודה עצמה כשצריך גוף קירור טוב.
יישומי דיודה חופשית
עומסי אינדוקציה מנותקים על ידי התקני מוליכים למחצה
- נהגי ממסר
- נהגי מנוע גשר H
- מיישר גל מלא
זה הכל על דיודה חופשית או דיודת Flyback ותפקודיהם. יתר על כן, כל שאלה לגבי מאמר זה או למידע נוסף על תיאוריית צומת PN אנא הוסף את הצעותיך החשובות על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה בשבילך, מה הפונקציה של דיודת flyback ?
