spørgsmål: Hvilken størrelse fly-back diode har jeg brug for til min induktive belastning?
mit svar: Fly-back dioder er dimensioneret baseret på strømafledning
\$P = 1/10 (i^2)R\$
P: strøm spredes i fly-back diode
I: steady state strøm strømmer gennem induktoren (fly-back diode ikke ledende)
R: modstand af fly-back diode i Ledning
bevis:
fly-back dioden holdes ved en konstant temperatur; dioder har en konstant modstand i ledning, når de holdes ved en konstant temperatur. (hvis temperaturen ændres, gør diodernes modstand også)
nu opfører den ledende diode sig som en modstand, så spørgsmålet bliver: hvor meget strøm skal jeg sprede i min Diodes indre modstand?
ved at observere en serie RL-kurve ved vi, at induktoren udledes eller oplades i 5 tidskonstanter og en tidskonstant er lig med induktansen divideret med seriemodstanden (\$T = L/R\$).
nogle matematikfolk fortalte os, at energien lagret i en induktor er:
\$E = (1/2)L(i^2)\$. Her er E i joules, L er i Henrys. De sagde også, at magt er energi per sekund (\$P = E/time\$). Her er magt i vand.
så… hvis vores forståelse af fysik fungerer… den tid, hvor induktoren udledes, er: \$5(L/R)\$ sekunder, og en lagret energi på \$(1/2)L(i^2)\$ joules frigives i den tid. Her er r modstanden af fly-back dioden i Ledning, jeg er strømmen, der strømmer gennem fly-back dioden, og L er induktansen, der leverer strømmen.
hvis vi løser for magten, sker der noget meget interessant…\$P = ((1/2)L(i^2) R) / (5L)\$ her annullerer L og \$P = 1/10(i^2) R\$. Vi ved, at R er diodens modstand i ledning, og jeg er strømmen, der strømmer gennem dioden under udladningen. Men nu, hvad er diodestrømmen under afladning?
overvej et kredsløb som sådan:
Simuler dette kredsløb – skematisk oprettet ved hjælp af CircuitLab
R1 er den indre modstand af L1, og R2 er vores opladningsmodstand. D1 fungerer som fly-back diode, og R3 er modstanden af D1 i Ledning.
hvis kontakten er lukket, og vi venter for evigt, strømmer en strøm på 10ma gennem kredsløbet, og induktoren lagrer en energi på 50 liter (50 mikro Joule).
brug af bevarelse af energiteori:
hvis kontakten åbnes, vender induktoren polariteten for at forsøge at opretholde 10ma-strømmen. Fly-back-dioden er forspændt til ledning, og en energi på 50 liter spredes gennem diodemodstanden i \$5(L/R) = 500\mathrm{ms}\$. Den strøm, der spredes i dioden, er 50 liter / 500 ms = 100 liter (100 mikrovand).
\$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohm}) = 100\mathrm{\mu}\$
så for at besvare det sidste spørgsmål: diodestrømmen under afladning kan betragtes som lig med den stabile ladestrøm på 10ma, når du bruger ligningen: \$P = 1/10(i^2)r\$. Mens strømmen under den induktive udladning faktisk falder eksponentielt og ikke er en stabil 10ma, vil denne forenkling muliggøre hurtige beregninger af den krævede diodeffekt i et kredsløb ved at kende de oprindelige betingelser.
held og lykke med dine designs og brug aldrig teknologi til onde formål.