fråga: Vilken storlek på backdiod behöver jag för min induktiva belastning?
mitt svar: Fly-back-dioder är dimensionerade baserat på strömavledning
\$P = 1/10 (i^2)R\$
P: strömförlust i fly-back-diod
I: steady state ström som strömmar genom induktorn (fly-back diod inte Ledande)
R: resistans hos fly-back-dioden i ledning
bevis:
fly-back-dioden hålls vid en konstant temperatur; dioder har ett konstant motstånd i ledning när de hålls vid en konstant temperatur. (om temperaturen ändras, så gör diodernas motstånd)
nu uppträder den ledande dioden som ett motstånd så frågan blir: hur mycket ström behöver jag sprida i min diods inre motstånd?
genom att observera en serie RL-kurva vet vi att induktorn släpper ut eller laddar i 5 tidskonstanter och en tidskonstant är lika med induktansen dividerad med seriemotståndet (\$T = L/R\$).
vissa matematiska personer berättade för oss att energin lagrad i en induktor är:
\$E = (1/2)L(i^2)\$. Här är E i joules, L är i Henrys. De sa också att kraft är energi per sekund (\$P = e/tid\$). Här är kraften i watt.
så… om vår förståelse för fysik fungerar… den tid då induktorn urladdas är: \$5(L/R)\$ sekunder och en lagrad energi på \$(1/2)L (i^2)\$ joule släpps under den tiden. Här är R resistansen hos fly-back-dioden i ledning, I är strömmen som strömmar genom fly-back-dioden och L är induktansen som levererar strömmen.
om vi löser för kraften händer något väldigt intressant…\$P = ((1/2)L(i^2) R) / (5L)\$ här avbryter jag och \$P = 1/10 (i^2) r\$. Vi vet att R är diodens motstånd i ledning och jag är strömmen som strömmar genom dioden under urladdningen. Men nu, vad är diodströmmen under urladdning?
betrakta en krets som sådan:
simulera denna krets – schematisk skapad med CircuitLab
R1 är det inre motståndet hos L1, och R2 är vårt laddningsmotstånd. D1 fungerar som fly-back-dioden, och R3 är motståndet för D1 i ledning.
om omkopplaren är stängd och vi väntar för alltid, strömmar en ström av 10mA genom kretsen, och induktorn lagrar en energi på 50 occylj (50 mikro Joule).
använda bevarande av energiteori:
om omkopplaren öppnas, vänder induktorn polariteten för att försöka behålla 10mA-strömmen. Fly-back-dioden är förspänd i ledning, och en energi på 50 oc skingras genom diodmotståndet i \$5(L/R) = 500\mathrm{ms}\$. Effekten som släpps ut i dioden är 50 occurj / 500ms = 100 occurw (100 mikro Watt).
\$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohm}) = 100\mathrm {\mu w} \$
så för att svara på den sista frågan: diodströmmen under urladdning kan betraktas som lika med den stabila laddningsströmmen på 10mA när ekvationen används:\$P = 1/10 (i^2) R\$. Medan strömmen under den induktiva urladdningen faktiskt minskar exponentiellt och inte är en stadig 10mA, kommer denna förenkling att möjliggöra snabba beräkningar av den erforderliga diodkraften i en krets genom att känna till de initiala förhållandena.
lycka till med dina mönster och använd aldrig teknik för onda ändamål.