Die Flyback-Diode und ihre Anwendungen

Also in einer Anwendung wie dieser:

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Die Spule des Motors induziert nach dem Lenzschen Gesetz eine sehr große negative Spannung an ihren Anschlüssen (ohne die Diode an Ort und Stelle). Wäre diese Spannung am linken Anschluss des Induktors sehr negativ und am rechten sehr positiv? Auf diese Weise leitet die Diode, aber die negative Spannung wäre in diesem Fall direkt mit der Stromversorgung verbunden.

Wie werden die Flyback-Dioden auf diese Weise genutzt [L293 - H-Brücken-IC]:

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Es scheint, dass die beiden linken Dioden immer in Sperrrichtung vorgespannt sind, aber was ist mit den beiden rechten? Warum sind die linken Dioden überhaupt vorhanden, wenn sie immer in Sperrrichtung vorgespannt sind? Es scheint, dass die große negative Spannung eine der Dioden nach rechts in Vorwärtsrichtung vorspannen würde (welcher Anschluss auch immer auf ein großes negatives Potential induziert wird), aber welchen Vorteil hat das? Auch ein Stromfluss zurück in die H-Brückenschaltung erscheint nicht sehr praktisch.

Vielleicht sehe ich das alles falsch.

Antworten (2)

In Ihrem ersten Beispiel fließt vor dem Öffnen des Schalters ein Strom durch L. Wenn der Schalter öffnet, möchte der Strom weiter in die gleiche Richtung fließen, sodass auf der rechten Seite von L eine positive Spannung relativ zu erzeugt werden muss die linke Seite (die auf +Vs fixiert ist).

Diese positive Spannung bewirkt, dass der Strom weiter fließt und dieser Strom den Weg des geringsten Widerstands durch die Diode D findet. Er fließt weiter, bis die gesamte magnetische Energie in der Induktivität verschwunden ist, dann Strom = 0 und die Spannung auf der rechten Seite von L ist dasselbe wie die linke Seite, dh +Vs.

Im 2. Beispiel mit der H-Brücke werden alle Dioden benötigt, da sie für Szenarien sorgen muss, in denen der Motor deaktiviert ist, dh Pin 3 und Pin 6 sind offen. So lässt es sich meiner Meinung nach am einfachsten erklären. Der Motorstrom kann zuvor aufwärts oder abwärts gewesen sein, daher werden alle vier Dioden benötigt, um die Gegen-EMK abzufangen, wenn der Motor ausgeschaltet wird.

Auch ein Stromfluss zurück in die H-Brückenschaltung erscheint nicht sehr praktisch.

So funktionieren sie.

Wenn Sie sagen, dass am rechten Anschluss von L eine große positive Spannung erzeugt werden muss, dann würde tatsächlich Strom von rechts nach links fließen – es sei denn, Sie sprechen natürlich von Elektronenfluss. Aber schon damals floss der konventionelle Strom von links nach rechts. Wenn der Schalter geöffnet wird und der Strom dazu neigt, diesen Weg fortzusetzen, warum wird dann nicht eine große negative Spannung am rechten Anschluss erzeugt, um diesen herkömmlichen Stromfluss wie vor dem Schalter zu erleichtern?
@sherrellbc Ich habe nicht groß gesagt ... Wie auch immer, wenn der Schalter öffnet, fließt der Strom weiter durch L (auf die gleiche Weise) und findet einen Weg durch D - der Strom durch D fließt von rechts nach links und der Strom durch L von links nach rechts - es bildet eine kleine Schleife. Ich meine nicht den Elektronenfluss - ich meine den konventionellen Stromfluss. Die rechte Seite von L muss eine kleine positive Spannung erzeugen, um den Diodenabfall zu überwinden. Denken Sie nur, dass der Strom die Richtung im Induktor nicht ändern möchte, aber Energie gespeichert hat, die er loswerden muss, und dies tut, indem er einen Strom durch D drückt. Sinn machen?
Ja, ich habe keinen Moment an die Diodenschleife gedacht. Vielen Dank für Ihre Antwort!
In Bezug auf das, was Sie in Bezug auf die erste Darstellung gesagt haben, was wird in Bezug auf induzierte Spannung und Strom im zweiten Schema passieren, wenn die Pins 3 und 6 offen sind?
Wird es sein, dass je nach Richtung Strom aus dem Boden in die Quelle fließt? dh ein Stromfluss von oben nach unten würde zu einer positiven Spannung am unteren Motoranschluss und einem niedrigen Potenzial (kleiner 0 V) ​​am oberen Anschluss führen. Wie wird dieser Strom begrenzt? Strom durch eine Diode ist nicht beschränkt.
@sherrellbc Wenn die Pins 3 und 6 geöffnet sind und zuvor Strom nach oben geflossen ist, fließt er weiterhin nach oben durch den Motor und die Vorwärtsvorspannungsdioden oben links und unten rechts. Der Strom fließt durch die Stromquelle und erhöht möglicherweise die Spannung der Stromquelle geringfügig, es sei denn, es handelt sich um eine Batterie.
Ich dachte, es würde auf diese Weise fließen, aber ist es praktisch, dass Strom in eine Versorgung zurückfließt? Wenn es eine Batterie wäre, was würde passieren? Was wäre, wenn es eine Bankversorgung wäre?
@sherrellbc Ja, ich höre Sie, aber in den meisten Fällen nehmen "andere" Lasten an derselben Versorgung diesen Strom auf und "ersparen" der Versorgung für kurze Zeit die Stromversorgung. Auch die Kapazität der Stromversorgung würde dazu neigen, diesen Strom aufzunehmen.

Flyback-Dioden bieten einen Weg für den Strom von der Induktivität des Motors, um weiter zu führen, anstatt Spannungen zu verursachen, die Schaltkreise und Solenoide zerstören können (letztere durch Lichtbögen). Für den bloßen Schaltkreis- / Spulenschutz ist eine einfache Rücklaufdiode in Ordnung, und in einem idealisierten Schaltkreis wäre das Ergebnis "Leerlauf": Ein mechanisch unbelasteter Motor hätte nirgendwo Energie, um zu gehen und weiterzudrehen.

Bei einem Schrittmotor möchten Sie, dass der Motor stoppt. Die "offene" Flyback-Schaltung in Ihrem Motordiagramm speist Flyback-Dioden in die Versorgungsspannung ein. Wenn die Versorgungsspannung eine ideale Spannungsquelle/-senke ist, hat der Motor somit eine Leistungsentnahme in Höhe der Versorgungsspannung multipliziert mit dem induzierten Strom (der zu Beginn gleich dem Betriebsstrom des Motors sein sollte).

Dies erfordert jedoch, dass die Spannungsversorgung (abzüglich anderer aktiver Lasten) diesen Strom tatsächlich aufnehmen kann . Nicht alle Spannungsversorgungen können mit Rückstrom problemlos umgehen. Pufferkondensatoren auf der Platine könnten die Situation etwas entschärfen und den möglichen Spannungsanstieg begrenzen, selbst wenn das Netzteil den Rückstrom nur sperrt, anstatt ihn zu versenken.

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