Was ist der Zweck einer Diode parallel zu einem Leistungsschalter

Ich bin auf eine Schaltung gestoßen, die eine Diode parallel zu einem Leistungsschalter hat, der eine BLDC-Motorschaltung steuert. Mir wurde gesagt, dass es sich um eine Flyback-Diode handelt, um Spannungsspitzen durch eine induktive Last zu verhindern, aber das ergibt für mich keinen Sinn. Ich habe immer eine Flyback-Diode gesehen, die parallel zu einer induktiven Last angeordnet ist, wie bei einer Relaisspule oder in einem Abwärtswandler. Ich verstehe es auf zwei Arten:

a) Die Diode bietet einen Weg für den Strom in der induktiven Last, um weiter zu fließen

b) Wenn der Strom durch die induktive Last plötzlich gestoppt wird, ist die Spannung, die V=L*di/dt ist, eine sehr große negative Zahl, sodass V_LOAD negativ wird. Die Diode ist dann jedoch in Durchlassrichtung vorgespannt, sodass sie V_LOAD auf die Durchlassspannung der Diode klemmt

Bei der fraglichen Schaltung trifft keine dieser Bedingungen zu. Der Strom müsste möglicherweise sofort die Richtung ändern, damit die Diode leitet (was wahrscheinlich viele andere Probleme verursachen würde), und V_LOAD müsste die Spannung erhöhen, damit die Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist.

Hat jemand das schon einmal gesehen und weiß, was der Zweck dieser Diode ist? Es scheint, als hätte jemand nicht gewusst, was er tat, indem er die Diode in diese Position brachte, aber mir könnte etwas sehr Offensichtliches entgehen.

Geschaltete induktive Lasten

Antworten (3)

Ist die Schaltung seriöser Herkunft?

Ich bin mir ziemlich sicher, dass es daran liegt, dass jemand zwei ähnliche Dinge sieht:

  • Eine Freilaufdiode antiparallel zu einer induktiven Last
  • RC-Snubber oder TVS-Dioden parallel zu einem Schalter

und dann zu versuchen, die beiden zu kombinieren (wahrscheinlich aufgrund der Bequemlichkeit, den Schalter und nicht den Motor oder Motortreiber anzuschließen), ohne wirklich zu verstehen, was vor sich geht.

Entweder das, oder sie dachten, "induktive Lasten zünden einen Lichtbogen und bekommen eine Diode über sie und der Schalter schlägt auch einen Lichtbogen, wenn er öffnet", und es war bequemer, eine Verbindung über den Schalter herzustellen, also taten sie das und verwechselten die Quelle mit dem Symptom.

Es macht auch keinen Sinn, weil es nicht nur ein Motor ist, sondern eine komplette BLDC-Schaltung, die bereits Maßnahmen zum Umgang mit Flyback enthält.

Es stammt von einem großen Unternehmen für Unterhaltungselektronik, das wissen sollte , was es tut - obwohl ich einige andere fragwürdige Dinge gesehen habe, die mich glauben lassen, dass es aufgrund eines Mangels an Verständnis hinzugefügt wurde, wie Sie sagten. Sie stimmen also zu, dass die Diodenplatzierung keinen Sinn macht?
@newothegreat Macht immer noch keinen Sinn. Sind Sie sicher, dass es eine normale Diode und vielleicht keine ESD-Diode ist?
@newothegreat Was genau ist dieses Schema? Ich neige dazu, nur zu bremsen, wenn der Schalter geöffnet ist. Gibt es separate Steuersignale für den BLDC-Treiber? Oder einfach Strom anlegen und los?
Es gibt einen separaten Controller (nicht im Diagramm enthalten), der immer eingeschaltet ist, unabhängig von der Schalterposition. Die Steuerung kümmert sich wahrscheinlich um das Bremsen, wenn der Schalter geöffnet wird.
@newothegreat Dies ist möglicherweise nicht möglich, da der Fahrer bei geöffnetem Schalter an Strom verliert, aber das Vorhandensein eines externen Controllers verringert die Wahrscheinlichkeit, dass die Diode zum Bremsen dient.

Gibt es einen Umstand, in dem sich der Motor gegen die Drehmomentanforderung dreht, z. B. bei dynamischer Drehzahlregelung oder Motorfeldbremsung?

Ein BLDC wird unter diesen Umständen als Lichtmaschine bezeichnet und kann die Busspannung weit über den Normalwert anheben. Diese Diode verhindert dies, indem sie die Energie zurück in die Batterie zurückspeist.

Aber es wäre wirkungslos, wenn der Schalter geschlossen wäre ... was für eine dynamische Geschwindigkeitssteuerung keinen Sinn machen würde.

Es ist möglich, dass die BLDC-Schaltung Energie (von einem sich drehenden Motor + Last) zurück in die Versorgung regenerieren kann und die Diode die BLDC-Versorgungsspannung auf einen Diodenabfall über der Batteriespannung begrenzt.

Der Gedanke kam mir in den Sinn, aber dann fand ich es seltsam, weil es wirkungslos wäre, wenn der Schalter geschlossen wäre.
@DKNguyen Es ist unnötig, wenn der Schalter geschlossen ist, da die Batterie direkt über der Versorgung liegt. Ich habe gesehen, dass dies je nach Verwendung gelegentliche, aber wiederholbare Fehler verursacht. Sehr ärgerlich für den Hersteller (und natürlich den Kunden).
Das klingt plausibel. Wenn der Motor bei geöffnetem Schalter extern gedreht wird, würde er wahrscheinlich beginnen, die Elektrolytkappe über die Busklemmen aufzuladen. Die Diode würde verhindern, dass die Busspannung zu hoch ansteigt und die Nennspannung der Komponenten überschreitet. Mal sehen, ob ich weitere Informationen finde.
@newothegreat Die erzeugte Spannung basiert auf der Drehzahl und steigt nicht kontinuierlich an. Die Nennspannung wird nur überschritten, wenn der Motor über die normale Betriebsdrehzahl hinaus beschleunigt wird.
@DKNguyen Wenn es regeneratives Bremsen macht , sollte die Spannung steigen. Es nutzt die Energie aus der Rotation (vorausgesetzt, es drehte sich beim Öffnen des Schalters) und verstärkt sie über die Motorinduktivität.
@SpehroPefhany Ich meinte, es wird nicht unbegrenzt bis zu dem Punkt klettern, an dem es nur Komponenten durchbrennt, es sei denn, es wird zu schnell, es sei denn, Sie sprechen über etwas anderes (Boost-Effekt?)
Was ist der Zweck einer Diode parallel zu einem Leistungsschalter
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