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  • 硬件设计之续流二极管

         续流二极管都是并联在线圈的两端, 线圈在通过电流时,会在其两端产生感应电动势。当电流消失时,其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时,会把原件如三极管,等造成损坏。续流二极管并联在线两端,当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。 
    在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端, 当电感线圈断电时其两端的电动势并不立即消 
    失,此时残余电动势通过一个二极管释放,起这种作用的二极管叫续流二极管。其实还是个二极管 
    只不过它在这起续流作用而以,例如在继电器线圈两端反向接的那个二极管或单向可控硅两端反向 
    接的也都是为什么要反向接个二极管呢? 
         因为继电器的线圈是一个很大的电感, 它能以磁场的形式储存电能, 所以当他吸合的时候存储大量的磁场当控制继电器的三极管由导通变为截至时线圈断电但是线圈里有磁场这时将产生反向电动势电压可高达1000V 以上很容易击穿推动三极管或其他电路元件,这是由于二极管的接入正好和反向电动势方向一致把反向电势通过续流二极管以电流的形式中和掉从而保护了其他电路元器件,因此它一般是开关速度比较快的二极管,象可控硅电路一样因可控硅一般当成一个触点开关来用,如果控制的是大电感负载一样会产生高压反电动势原理和继电器一样的。在显示器上也用到一般用在消磁继电器的线圈上。 
          经常和储能元件一起使用, 防止电压电流突变, 提供通路。电感可以经过它给负载提供持续的电流,以免负载电流突变起到平滑电流的作用。在开关电源中,就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。当开关管关断时,续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量,防止感应电压过高,击穿开关管。 
    一般选择快速恢复二极管或者肖特基二极管就可以了,用来把线圈产生的反向电势释放掉。



    (D3即为续流二极管:作用避免突然断电时,K1产生的巨大感应电动势,500V以上,给其他部件带来的损害)

    在图3 中KR 在VT 导通时,上面电压为上正下负,电流方向由上向下。在VT 关断时会,KR中电流突然中断,会产生感应电势,其方向是力图保持电流不变,即总想保持KR 电流方向为由上至下。这个感应电势与电源电压迭加后加在VT两端,容易使VT出穿。为此加上VD,将KR产生的感应电势短路掉,电注是你所说的“顺时针方向在二极管和继电器所的小回路里面流动”,从而保护VT。图2中的R、C也是利用C上电压不能突变的原理,来吸收感应电势。可见“续流二极管”并不是一个实质的元件,它只不过在电路中起到的作用称做“续流”。

     附:以电感线圈为例,当线圈中有电流通过时,其两端会有感应电动势产生。当电流消失时,其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时,会把元件如三极管等烧坏。如果在线圈两端反向并联一个二极管(有时候会串接一个电阻),当流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势就会通过二极管和线圈构成的回路消耗掉,从而保证电路中的其它元件的安全。

      对于继电器而言,由于继电器的线圈是一个很大的电感,它能以磁场的形式储存电能,所以当它吸合的时候会存储大量的磁场。当控制继电器的三极管由导通变为截至时,线圈就会断电,但此时线圈里磁场并未立即消失,该磁场将产生反向电动势,其电压可高达1000v,这样的高压很容易击穿如三极管或其它电路元件。如果我们在继电器两端反向并联一个二极管(对于继电器,通常会在续流二极管上串接一个电阻以防止回路电流过高),由于该二极管的接入正好和反向电动势方向一致,这样就可以把反向电动势以电流的形式消耗掉,从而达到保护其它电路元器件的目的。

      对于可控硅电路,由于可控硅一般当成一个触点开关来用,如果控制的是大电感负载,一样会产生高压反电动势,其原理和继电器一样。在显示器上同样也会用到续流二极管,一般是用在消磁继电器的线圈上。

    续流二极管的工作原理

    • 续流二极管的工作原理

        上图给出了续流二极管的典型应用电路,其中电阻R视情况决定是否需要。储能元件在VT导通时,电压为上正下负,电流方向从上向下。当VT关断时,储能元件中的电流突然中断,此时会产生感应电势,其方向是力图保持电流不变,即总想保持储能元件电流方向从上向下。这个感应电势与电源电压迭加后加在VT两端,容易使VT击穿,为此可以加上VD,这样就可以将储能元件产生的感应电势短路掉,从而达到保护VT的目的。

    续流二极管的作用

    •   续流二极管通常和储能元件一起使用,其作用是防止电路中电压电流的突变,为反向电动势提供耗电通路。电感线圈可以经过它给负载提供持续的电流,以免负载电流突变,起到平滑电流的作用!在开关电源中,就能见到一个由二极管和电阻串连起来构成的的续流电路。这个电路与变压器原边并联。

        当开关管关断时,续流电路可以释放掉变压器线圈中储存的能量,防止感应电压过高,击穿开关管。

    注:也可以这样作一个偏激理解,该二极管被导通时由于被导通后,致使该二极管两端成短路状态,也就保护了与如上图中与二极管并联的左侧部分(其他情况也肯是右侧),通常还在续流二极管上再串联一个电阻。

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