vraag: welke maat van de fly-back diode heb ik nodig voor mijn inductieve belasting?
mijn antwoord: Fly-back dioden zijn gedimensioneerd op basis van vermogensdissipatie
\$P = 1/10 (i^2)R\$
P: vermogen afgevoerd in fly-back diode
I: steady state stroom die door de inductor stroomt (fly-back diode niet geleidend)
R: weerstand van de fly-back diode in geleiding
Proof:
de terugvlieg-diode wordt op een constante temperatuur gehouden; dioden hebben een constante geleidingsweerstand wanneer zij op een constante temperatuur worden gehouden. (als de temperatuur verandert, dan is de weerstand van de Diodes ook zo)
nu gedraagt de geleidende diode zich als een weerstand, dus wordt de vraag: hoeveel vermogen heb ik nodig om te verdwijnen in de interne weerstand van mijn diode?
door een RL-curve van de serie te observeren, weten we dat de inductorontladingen of-ladingen in 5 tijdconstanten en één tijdconstante gelijk zijn aan de inductantie gedeeld door de reeksweerstand (\$T = L/R\$).
sommige wiskundigen vertelden ons dat de energie die in een inductor wordt opgeslagen:
\$E = (1/2)L(i^2)\$is. Hier is E in joules, L in Henrys. Ze zeiden ook dat macht energie per seconde is (\$P = E/tijd\$). Hier is het vermogen in watt.
So… als ons begrip van natuurkunde werkt… de tijd waarin de inductor ontlaadt is: \ $5(L/R)\$ seconden, en een opgeslagen energie van \$(1/2)L (i^2)\$ joules wordt vrijgegeven in die tijd. Hier is R de weerstand van de fly-back diode in geleiding, I is de stroom die door de fly-back diode stroomt en L is de inductantie die de stroom levert.
als we oplossen voor de macht, gebeurt er iets heel interessants…\$P = ((1/2)L(i^2)R) / (5L)\$ hier annuleert L en \$P = 1/10 (i^2)R\$. We weten dat R is de weerstand van de diode in geleiding en I is de stroom die door de diode tijdens de ontlading. Maar nu, wat is de diode stroom tijdens de ontlading?
beschouw een circuit als zodanig:
simuleer dit circuit-schema gemaakt met CircuitLab
R1 is de interne weerstand van L1, en R2 is onze laadweerstand. D1 functioneert als de fly-back diode, en R3 is de weerstand van D1 in geleiding.
als de schakelaar gesloten is en we eeuwig wachten, stroomt er een stroom van 10mA door het circuit en slaat de inductor een energie op van 50µJ (50 micro Joule).
gebruikmakend van de theorie van het behoud van energie:
als de schakelaar wordt geopend, keert de inductor de polariteit om om te proberen de 10mA-stroom te behouden. De fly-back diode wordt bevooroordeeld in geleiding, en een energie van 50µJ wordt door de diode weerstand in \$5(L/R) = 500\mathrm{ms}\$afgevoerd. Het vermogen dat in de diode wordt afgevoerd is 50µJ / 500ms = 100µW (100 micro Watt).
\$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohms}) = 100\mathrm{\mu W}\$
om de laatste vraag te beantwoorden: de diodestroom tijdens ontlading kan worden beschouwd als gelijk aan de steady state laadstroom van 10mA bij gebruik van de vergelijking: \$P = 1/10 (i^2) R\$. Terwijl de stroom tijdens de inductieve ontlading eigenlijk exponentieel afneemt en geen constante 10mA is, zal deze vereenvoudiging voor snelle berekeningen van de vereiste diode vermogen in een circuit door het kennen van de initiële voorwaarden.
veel succes met uw ontwerpen en gebruik nooit technologie voor kwade doeleinden.