Spørsmål: Hvilken størrelse på fly-back diode trenger jeg for min induktive belastning?
Mitt Svar: Fly-back dioder er dimensjonert basert på strømfordeling
\$P = 1/10(i^2)R\$
P: strøm spredt i fly-back diode
I: steady state strøm som strømmer gjennom induktoren (fly-back diode ikke ledende)
R: motstand av fly-back diode i ledning
Bevis:
fly-back diode vil bli holdt ved en konstant temperatur; dioder har en konstant motstand i ledning når den holdes ved en konstant temperatur. (hvis temperaturen endres, gjør diodene motstand)
nå oppfører den ledende dioden seg som en motstand, så spørsmålet blir: Hvor mye strøm trenger Jeg å spre i diodens indre motstand?
ved å observere en serie RL-kurve, vet vi at induktoren utlader eller ladninger i 5 tidskonstanter og en gangskonstant er lik induktansen dividert med seriemotstanden (\$T = L/R\$).
noen matte folk fortalte oss at energien lagret i en induktor er:
\$E = (1/2) L (i^2)\$. Her Er E i joules, L er I Henrys. De sa også at kraft er energi per sekund (\$P = e / time\$). Her er strømmen i watt.
Så… hvis vår forståelse av fysikk fungerer… tiden der induktorutladningene er: \ $ 5 (L/R)\$ sekunder, og en lagret energi på \$(1/2) L (i^2) \ $ joules frigjøres på den tiden. Her er r motstanden til fly-back dioden i ledning, jeg er strømmen som strømmer gjennom fly-back dioden og L er induktansen som leverer strømmen.
hvis vi løser for kraften, skjer noe veldig interessant…\$P = ((1/2) L (i^2) R) / (5L)\$ her kansellerer L ut og \ $P = 1/10 (i^2)R\$. Vi vet At R er motstanden til dioden i ledning og jeg er strømmen som strømmer gjennom dioden under utladningen. Men nå, hva er diodestrømmen under utladning?
Vurder en krets som sådan:
simuler denne kretsen – Skjematisk opprettet ved Hjelp Av CircuitLab
R1 er den interne motstanden Til L1, Og R2 er vår lademotstand. D1 fungerer som fly-back diode, Og R3 er motstanden Til D1 i ledning.
hvis bryteren er stengt og vi venter for alltid, strømmer en strøm på 10mA gjennom kretsen, og induktoren lagrer en energi på 50µ (50 mikro Joules).
ved hjelp av bevaring av energiteori:
hvis bryteren åpnes, reverserer spolen polariteten for å forsøke å opprettholde 10ma-strømmen. Fly-back dioden er forspent i ledning, og en energi på 50µ blir spredt gjennom diodemotstanden i \ $ 5 (L/R) = 500 \ mathrm{ms}\$. Kraften som forsvinner i dioden er 50µ / 500ms = 100µ (100 mikro watt).
\$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohms}) = 100\mathrm{\mu W}\$
så for å svare på det siste spørsmålet: diodestrømmen under utladning kan betraktes som lik den stabile ladestrømmen på 10mA når du bruker ligningen: \$P = 1/10(i^2)R\$. Mens strømmen under induktiv utladning faktisk reduseres eksponentielt og ikke er en jevn 10mA, vil denne forenklingen tillate raske beregninger av den nødvendige diodekraften i en krets ved å kjenne de opprinnelige forholdene.
Lykke til med designene dine og bruk aldri teknologi til onde formål.