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        7. 續(xù)流二極管作用與工作原理
          • 發(fā)布時間:2020-09-23 16:32:05
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          續(xù)流二極管作用與工作原理
          續(xù)流二極管都是并聯(lián)在線圈的兩端,線圈在通過電流時,會在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)電流
          消失時,其感應(yīng)電動勢會對電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時,
          會把原件如三極管,等造成損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線兩端,當(dāng)流過線圈中的電流消失時,線圈產(chǎn)
          生的感應(yīng)電動勢通過二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉。叢而保護(hù)了電路中的其它原件的安全。
          在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端,當(dāng)電感線圈斷電時其兩端的電動勢并不立即消
          失,此時殘余電動勢通過一個二極管釋放,起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。其實還是個二極管
          只不過它在這起續(xù)流作用而以,例如在繼電器線圈兩端反向接的那個二極管或單向可控硅兩端反向
          接一個二極管。
          為什么要反向接個二極管呢?
          因為繼電器的線圈是一個很大的電感,它能以磁場的形式儲存電能,所以當(dāng)他吸合的時候存儲
          大量的磁場當(dāng)控制繼電器的三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂習(xí)r線圈斷電但是線圈里有磁場這時將產(chǎn)生反向電
          動勢電壓可高達(dá)1000V 以上很容易擊穿推動三極管或其他電路元件,這是由于二極管的接入正好和
          反向電動勢方向一致把反向電勢通過續(xù)流二極管以電流的形式中和掉從而保護(hù)了其他電路元器件,
          因此它一般是開關(guān)速度比較快的二極管,象可控硅電路一樣因可控硅一般當(dāng)成一個觸點開關(guān)來用,
          如果控制的是大電感負(fù)載一樣會產(chǎn)生高壓反電動勢原理和繼電器一樣的。在顯示器上也用到一般用
          在消磁繼電器的線圈上。
          經(jīng)常和儲能元件一起使用,防止電壓電流突變,提供通路。電感可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的
          電流,以免負(fù)載電流突變,起到平滑電流的作用!在開關(guān)電源中,就能見到一個由二極管和電阻串
          連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個電路與變壓器原邊并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,續(xù)流電路可以釋放掉變
          壓器線圈中儲存的能量,防止感應(yīng)電壓過高,擊穿開關(guān)管。
          一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管就可以了,用來把線圈產(chǎn)生的反向電勢釋放掉!
          續(xù)流二極管
          在圖3 中KR 在VT 導(dǎo)通時,上面電壓為上正下負(fù),電流方向由上向下。在VT 關(guān)斷時會,KR
          中電流突然中斷,會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,其方向是力圖保持電流不變,即總想保持KR 電流方向為由下
          至下。這個感應(yīng)電勢與電源電壓迭加后加在VT兩端,容易使VT出穿。為此加上VD,將KR產(chǎn)
          生的感應(yīng)電勢短路掉,電注是你所說的“順時針方向在二極管和繼電器所的小回路里面流動”,從而
          保護(hù)VT。圖2中的R、C也是利用C上電壓不能突變的原理,來吸收感應(yīng)電勢。可見“續(xù)流二極
          管”并不是一個實質(zhì)的元件,它只不過在電路中起到的作用稱做“續(xù)流”。
          續(xù)流二極管在正激開關(guān)電源的作用?
          在正激開關(guān)電源中,當(dāng)MOS 關(guān)斷的時候,變壓器副邊靠電感中儲存的能量對外提供電流。
          為使電感在有負(fù)載時發(fā)揮這種作用,在變壓器的副邊增加續(xù)流二極管。當(dāng)MOS 關(guān)斷時,電感,
          負(fù)載和續(xù)流二極管會產(chǎn)生通路,將電感中的能量對外傳遞。
          只有在有外負(fù)載的情況下,續(xù)流二極管中采用電流流過
          變流技術(shù)中,續(xù)流二極管在電路里起什么作用?
          在電子變流電路中,整流部分單相橋式整流是實際應(yīng)用最多的單相整流電路。而三相橋式整流
          是電力系統(tǒng)特別是發(fā)電機勵磁系統(tǒng)應(yīng)用最多的方式。這兩種電路都要接入續(xù)流二極管。其作用大致
          是一樣的,以單相橋式電路為例說明:當(dāng)可控整流橋接入感性負(fù)載時,由于電感電流不能突變,在
          可控硅關(guān)斷期內(nèi),必須在負(fù)載兩端接入續(xù)流二極管以保持電感電流的通路,以防止可控硅關(guān)斷時在
          電感負(fù)載兩端產(chǎn)生危險的過電壓和可控硅能夠換相導(dǎo)通。
          然而發(fā)電機勵磁系統(tǒng)應(yīng)用較多的三相橋式整流電路有三相半控橋與三相全控橋電路之分。因此為了
          保證整流元件可靠換流,半控橋需要在感性負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管,而全控橋不需要這樣做。當(dāng)
          導(dǎo)通角改變時,半控橋的平均電壓和線電流的變化較全控橋慢。
          在現(xiàn)如今使用較多的如變頻器等設(shè)備中包含有整流和逆變等變流電路,其中用到的續(xù)流二極管,
          一般都是在變頻器內(nèi)部的直流母線上加續(xù)流二極管,那是因為如果負(fù)載是電感元件時當(dāng)母線上大容
          量的逆變器發(fā)生故障時,直流母線上會產(chǎn)生巨大的反向浪涌能量,此時,我們需要給這些能量提供一
          個瀉放通道,否則巨大的能量將擊穿或燒毀小逆變器. 而這個通道就需要二極管來構(gòu)成,故應(yīng)為續(xù)流
          二極管.
          單向半波可控整流電路帶大電感負(fù)載時,為什么必須加續(xù)流二極管?
          單向半波可控整流帶大電感負(fù)載,在負(fù)半周可控硅截止時,電感負(fù)載會產(chǎn)生很高的反向感應(yīng)電
          動勢,此反向電動勢足以使可控硅擊穿燒毀,加續(xù)流二極管后可使反向電動勢泄放為二極管的正向
          壓降(約0.7v),從而有效保護(hù)可控硅
          續(xù)流二極管二極管的供應(yīng)商通常是指反向并聯(lián)在電感線圈,繼電器繼電器的供應(yīng)商,可控硅可控
          硅的供應(yīng)商等儲能元件兩端,在電路中電壓或電流出現(xiàn)突變時,對電路中其它元件起保護(hù)作用的二極
          管.續(xù)流二極管由于在電路中起到續(xù)流的作用而得名,一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管來
          作為續(xù)流二極管。
          續(xù)流二極管的簡介
          以電感線圈為例,當(dāng)線圈中有電流通過時,其兩端會有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。當(dāng)電流消失時,其感
          應(yīng)電動勢會對電路中的元件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于元件的反向擊穿電壓時,會把元件如三
          極管等燒壞。如果在線圈兩端反向并聯(lián)一個二極管(有時候會串接一個電阻),當(dāng)流過線圈中的電流消
          失時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就會通過二極管和線圈構(gòu)成的回路消耗掉,從而保證電路中的其它元
          件的安全。
          對于繼電器而言,由于繼電器的線圈是一個很大的電感,它能以磁場的形式儲存電能,所以當(dāng)
          它吸合的時候會存儲大量的磁場。當(dāng)控制繼電器的三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂習(xí)r,線圈就會斷電,但此
          時線圈里磁場并未立即消失,該磁場將產(chǎn)生反向電動勢,其電壓可高達(dá)1000v,這樣的高壓很容易
          擊穿如三極管或其它電路元件。如果我們在繼電器兩端反向并聯(lián)一個二極管(對于繼電器,通常會在
          續(xù)流二極管上串接一個電阻以防止回路電流過高),由于該二極管的接入正好和反向電動勢方向一
          致,這樣就可以把反向電動勢以電流的形式消耗掉,從而達(dá)到保護(hù)其它電路元器件的目的。
          對于可控硅電路,由于可控硅一般當(dāng)成一個觸點開關(guān)開關(guān)的供應(yīng)商來用,如果控制的是大電感
          負(fù)載,一樣會產(chǎn)生高壓反電動勢,其原理和繼電器一樣。在顯示器上同樣也會用到續(xù)流二極管,一
          般是用在消磁繼電器的線圈上。
          續(xù)流二極管的工作原理
          續(xù)流二極管
          上圖給出了續(xù)流二極管的典型應(yīng)用電路,其中電阻R 視情況決定是否需要。儲能元件在VT 導(dǎo)
          通時,電壓為上正下負(fù),電流方向從上向下。當(dāng)VT 關(guān)斷時,儲能元件中的電流突然中斷,此時會
          產(chǎn)生感應(yīng)電勢,其方向是力圖保持電流不變,即總想保持儲能元件電流方向從上向下。這個感應(yīng)電
          勢與電源電源的供應(yīng)商電壓迭加后加在VT 兩端,容易使VT 擊穿,為此可以加上VD,這樣就可
          以將儲能元件產(chǎn)生的感應(yīng)電勢短路掉,從而達(dá)到保護(hù)VT 的目的。
          續(xù)流二極管的作用
          續(xù)流二極管通常和儲能元件一起使用,其作用是防止電路中電壓電流的突變,為反向電動勢提供
          耗電通路。電感線圈可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流,以免負(fù)載電流突變,起到平滑電流的作用!
          在開關(guān)電源開關(guān)電源的供應(yīng)商中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個
          電路與變壓器原邊并聯(lián)。
          當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應(yīng)電壓過高,擊穿開
          關(guān)管。
          續(xù)流二極管的選型
          一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管,如FR254、FR255、FR256、FR257、1N5204、1N5205、
          1N5206、1N5207、1N5208、1N5404、1N5405、5406、5407、5408 等。
          續(xù)流二極管的注意事項
          續(xù)流二極管通常應(yīng)用在開關(guān)電源、繼電器電路、可控硅電路、IGBTIGBT 的供應(yīng)商等電路中,
          其應(yīng)用非常廣泛。在使用時應(yīng)注意一下幾點:
          (1) 續(xù)流二極管是防止直流線圈斷電時,產(chǎn)生自感電勢形成的高電壓對相關(guān)元器件造成損害的有
          效手段!
          (2) 續(xù)流二極管的極性不能接錯,否則將造成短路事故;
          (3) 續(xù)流二極管對直流電壓總是反接的,即二極管的負(fù)極接直流電的正極端;
          (4) 續(xù)流二極管是工作在正向?qū)顟B(tài),并非擊穿狀態(tài)或高速開關(guān)狀態(tài)。
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