Verwendung von Flyback-Dioden

Freilaufdioden dienen zwei Zwecken.

1. Sie schützen Ihren Halbleiter und andere Teile vor extremen Spannungen, die beim Öffnen des Stromkreises an der Spule auftreten. Die Spannung wird dadurch verursacht, dass der Strom wegen der Induktivität weitergeht, aber der Widerstand extrem hoch geworden ist. V = IR sagt, dass V gegen unendlich geht.
2. Der andere Grund ist Lärm. Diese Hochspannungsspitzen erzeugen VIEL EMI.

Es gibt viele Möglichkeiten, mit Flyback umzugehen.

Die Verwendung nur einer Diode reicht aus, wenn es Ihnen egal ist, wie lange es dauert, bis der Strom abklingt. Sie haben im Grunde einen kleinen Widerstand über der Spule, sodass die Abklingzeit "lang" ist. Dies ist in Ordnung für Relais und dergleichen, bei denen es keine Rolle spielt, ob der Strom noch eine Weile anhält.

Die Verwendung eines Zeners zusätzlich zur Diode fügt eine Spannung über den Strompfad und einen intrinsischen effektiven Widerstand hinzu, wodurch der Strom viel schneller abfällt. Der Zener wird gewählt, um die Spannungsspitze weit unter die Ausfallspannung dessen zu begrenzen, was ihn antreibt. Dieser Typ wird häufig für Motorspulentreiber verwendet, bei denen die Magnetkräfte so schnell wie möglich verschwinden sollen.

Der Induktor selbst kann, wenn die Spitze groß genug ist, möglicherweise Isolationsfehler, Lichtbögen und Feuer verursachen. Tatsächlich kann es überall dort zu Lichtbögen kommen, wo es eine blanke Lötstelle oder Drahtverbindung gibt.

Die Dioden müssen natürlich in der Lage sein, den betreffenden maximalen Strömen und Spannungen standzuhalten, obwohl sie nur von kurzer Dauer sein sollten. Wenn die Schaltung ein PWM-geregelter Treiber ist, bedeutet dies, dass die Rücklaufschaltung für einen ziemlich großen Teil der Zeit leitet. Daher müssen die Teile auf eine höhere als die erwartete Verlustleistung über diesen Pfad ausgelegt werden.

Bei der Verwendung von H-Bridge-Treibern gibt es andere interessantere Lösungen. Siehe diesen Crosspost.