什么是反游戏二极管？

在本教程中，我们将了解PN连接二极管作为反式二极管或自由转轮二极管的主要应用之一。二极管是这样的应用程序，也可以称为抑制二极管，Snubber二极管，回扣二极管，夹具二极管等。

要注意的一个重要点是，本教程考虑到了直流电路。在交流电路中，通常将称为Snubber电路（电容器和电阻器的组合）的特殊电路用于相同的目的。

介绍

切换电感载荷，例如电动机，继电器，变压器（以SMP），螺线管等，是一个极为常见的应用。在为这种感应载荷设计开关电路时，您需要特别注意高压尖峰或也称为感应反激。

如果没有适当的电路保护嵌入您的电路设计中，则开关（机械或半导体）将受到严重损坏，并可能导致电路故障。在了解什么是归纳反式反跳动之前，飞回二极管如何工作和其他相关方面，首先让我们简要看一下二极管的工作。

二极管如何工作？

我们知道二极管是半导体开关，即不需要任何机械运动来改变其状态的开关。当二极管向前偏置并且电压大于阈值电压时，二极管充当闭合开关和向前方向的大电流流动，即阳极向阴极。

当二极管反向偏置时，非常小的电流（通常为µA）流动，二极管基本上充当开关。

请记住这一点，让我们继续进行电感载荷和高压尖峰。

DC电路中的电感载荷

电线的导电循环通过电流经过电流，会在其周围产生一个磁场。该导电循环称为电感器。

实际上，在电子和电路的情况下，即使是一小块电线或PCB上的轨迹也可以被视为电感（或电感元件），因为它具有电感，即能够以电磁场形式存储能量。

如前所述，一些具有电感器（也称为电感载荷）的常见的设备是电动机，电磁阀，电磁继电器，变压器等。

以下电路显示了带有开关的直流电源连接的简单电感器。

当开关关闭时，电感器会构建磁场并充分通电。电流通过电感器从电源到负端子的正端子流动，即电感器抑制电路中电流的流动，同时它会抑制电感器的构建能量。

如果开关现在打开，电流的流量被中断，磁场开始崩溃。根据Lenz定律，折叠磁场在电路中诱导电流，但朝相反的方向诱导。

结果，在电感器上产生了负电位，在该电感器上，由于电流的正向流动曾经具有正电位。这通常称为后电动势或反电动势或反式电压。

现在，由于反式电压，电感器本质上成为具有实际电源本身潜力明显更大的电源。对于12V直流电源，飞回电压尖峰可能是数百伏。高压尖峰由以下方程式确定。

v = l di/dt，其中

• v是电感器上的电压
• L是电感
• di/dt是电流的变化率

这意味着通过电感器的电流越快，电压尖峰越高。

反式电压及其起源

反射电压或感应反式反射是电感器突然卸下电源时产生的电压尖峰。这种电压尖峰的原因是，当电流流过电感器的电流无法立即改变。

电感器的时间常数确定电流通过电感器变化的速率。这类似于电容器的时间常数，该电容器确定电压可以改变的速率。

电感器τ= l/r的时间常数，其中l是henries中的电感，r是欧姆的串联电阻。

与电容器类似，将电感器中的电流耗散近5个时间常数（5τ）。

假设在上面的电路中，电感器为10H，串联电阻为10Ω。因此，当开关关闭时，最大电流会流过电感器。

现在，让我们看看开关突然打开时会发生什么。

首先，让我们计算时间常数。使用时间常数的公式并替换上述假设值，很明显，时间常数为1秒。

因此，从开关打开的那一刻起，大约需要5秒钟才能完全停止电流的流动。这意味着即使在开关打开后，电流也会在电路中流动（假设将需要几毫米才能完全打开开关）。这怎么可能？

从电感器的角度可以理解这一点。基本上是空气的开关缝隙被电感器视为巨大的电阻，电阻的速度很少。这意味着该电路仍然从电感器的角度封闭，并在气隙中填充了巨大的电阻器。

现在已经确认电路仍关闭，电感器将尝试消散电流，并为此，电感器将通过使用在其中存储的能量来逆转其极性，从而在气隙电阻上降低电压。磁场的形式。

现在，电感器试图根据其电流耗散曲线流动电流。根据欧姆定律，这可能是有问题的，v = i x R.

即使对于小电流，当它乘以巨大的空气阻力（几百个巨型欧姆）时，它也会导致整个空气电阻的高压。这是反式电压或电压尖峰的起源。

飞回电压对开关的影响

由于打开开关时没有物理电阻，因此如果使用机械开关，则在开关和另一个端子之间发生火花 /弧。通常，来自电弧的所有能量通常以热的形式在开关的触点上排放。

这可能会永久损害开关或大大降低开关的寿命。在谈到开关时，它们可以是机械开关或半导体开关，例如晶体管。

反式二极管如何防止电压尖峰？

为了保护开关免受由于电压尖峰或感应反激的损坏，使用了反式二极管或随意二极管。使用反式二极管的基本思想是为电感器的电流流动提供替代路径。

上图显示了相同的电感器电路，但还显示了反式二极管。重要的是要注意，当开关关闭时，二极管在反向偏置中连接。

结果，当开关关闭时，二极管不会影响电路其余部分的操作，并且最大电流流过电感器。

但是，当开关打开开关时，电感器的极性变化将使二极管置于正向偏置中。因此，二极管将允许电流以由电感器的时间常数确定的速率流动。

当二极管向前偏置时，电阻的电阻很小，因此，对于电流流动的电压下降将大大降低。这样可以防止开关设备处的电弧，因此可以保护开关设备免受损坏。