Um diodo Flyback também é chamado de diodo de roda livre. Ele também é chamado por muitos outros nomes, como diodo de amortecimento, diodo supressor, diodo de captura ou diodo de grampo, diodo de comutação. Aqui, o diodo catch é usado para eliminar o flyback, quando o pico de tensão abrupto é testemunhado através da carga indutiva quando a corrente de alimentação é reduzida abruptamente. Ajuda o circuito a não causar danos. Ele será impedido de comprar um novo circuito. Diodo de giro livre é de forma simplificada onde a fonte de tensão é conectado a um indutor com um switch.
Projeto do Diodo Freewheeling
No diagrama abaixo, um diodo de rotação livre é colocado no indutor. Um diodo flyback ideal terá uma capacidade de corrente direta de pico muito grande, o que ajuda a lidar com os transientes de tensão da queima do diodo, fonte de alimentação do indutor é adequado para tensão de ruptura reversa e baixa queda de tensão direta. Os surtos de tensão podem ser 10 vezes maiores que a tensão da fonte de alimentação, o que depende do equipamento envolvido e da aplicação. Entende-se que não deve subestimar a energia que contém dentro de um indutor energizado.
Diodo Freewheeling
O diodo do volante pode causar atraso na queda dos contatos quando a alimentação é removida e o relé da bobina CC é usado. Isso se deve à circulação contínua de corrente no diodo e na bobina do relé. A abertura dos contatos é muito importante porque um resistor de baixo valor é colocado em série com o diodo, o que ajuda a dissipar a energia da bobina mais rapidamente.
No volante aplicação de diodos Schottky são usados para trocando conversores de energia , porque eles terão a queda direta mais baixa, ou seja, 0,2V. Eles também estão respondendo rapidamente em polarização reversa no caso do indutor estar sendo reenergizado. Ao transferir a energia do indutor para um capacitor, ele dissipa menos energia
Trabalho de Diodo Freewheeling
O princípio de funcionamento do diodo de roda livre será simples e será explicado com três circuitos. Isso tornará claro o entendimento de como ele realmente funciona. No estado estacionário, a chave ficará fechada por um longo tempo para que o indutor fique totalmente energizado e se comporte como se fosse um curto
Interruptor fechado, sem diodo flyback
Agora, a corrente irá fluir do terminal positivo para o terminal negativo de a fonte de tensão , por meio do indutor. Se a chave for aberta, o indutor resistirá à queda repentina de corrente. Se dI / dt for grande, então a tensão é grande usando sua energia de campo magnético armazenada e criará sua própria tensão.
Interruptor aberto, indutor energizado, sem diodo flyback
Um potencial positivo extremamente grande é criado onde antes havia potencial negativo, e um potencial negativo é criado onde antes havia potencial positivo. A chave permanecerá na tensão da fonte de alimentação, mas permaneceu em contato com o indutor e reduzirá a tensão negativa. Como a chave está sendo aberta, nenhuma conexão é fisicamente feita para permitir que a corrente continue a fluir, o arco através do entreferro é causado devido à grande diferença de potencial da chave aberta.
Agora, isso é resolvido usando o diodo Flyback. O problema do arco de fome permite até que a energia seja dissipada por meio de perdas no fio pelo indutor para extrair corrente dele em um loop contínuo, o diodo e o resistor.
Chave aberta, indutor energizado, proteção de diodo Flyback
O diodo será polarizado invertido quando a chave for fechada contra a fonte de alimentação e que não existe no circuito para fins práticos. No entanto, o diodo torna-se polarizado para frente quando a chave é aberta, em relação ao indutor, e permite a condução de corrente em um loop circular do potencial positivo na parte inferior do indutor para o potencial negativo na parte superior. A tensão no indutor será uma função da queda de tensão direta do diodo Flyback. O tempo total de dissipação pode variar, mas durará alguns milissegundos
Os diodos freewheel ou Flyback são basicamente conectados através de bobinas indutivas para evitar picos de tensão no caso de desligamento da energia dos dispositivos. Haverá um pico de tensão acentuado quando a energia para carga indutiva, ou seja, bobinas e outros indutores estão desligados. Então, de acordo com a lei de Lenz, a direção desta tensão será oposta à tensão aplicada. A bobina do relé fica magneticamente carregada quando a corrente começa a fluir e armazena a energia no campo magnético ao redor da bobina.
A corrente na bobina tende a diminuir se houver uma interrupção no fornecimento de energia, esse efeito levará a um surto de tensão. A tensão induzida saltará através dos contatos dos relés que estão conectados às bobinas. A vida dos contatos será afetada quando faíscas e arcos são produzidos.
Os transistores que podem conduzir as bobinas de relé vai ficar danificado os componentes eletrônicos com o pico de tensão. O pico de tensão ocorrerá na direção reversa quando os diodos de roda livre forem conectados em polarização reversa à tensão de alimentação. Quando isso acontecer então curto-circuito ocorre através do diodo . O pico de tensão é, portanto, curto-circuitado na bobina. Isso protegerá os circuitos conectados.
A partir da equação V = Ldi / dt, um dispositivo indutivo gera a tensão. O valor de di / dt será grande, quando a corrente cair repentinamente para zero, o que resulta em tensão de “kick indutivo”. Isso resulta em danos aos outros componentes. O diodo Flyback fornecerá um caminho para o fluxo da corrente indutiva. Agora, pode-se dizer que a corrente que passa pela combinação diodo / indutor no momento do desligamento será igual à corrente que flui pouco antes do desligamento.
O decaimento exponencial I = imax (1-exp (-Lt / R)
- Imax = corrente inicial
- t = desligar
- L = indutância
- R = resistência em série equivalente do circuito
O Princípio Principal do Diodo Flyback
Quando o transistor está LIGADO, ele terá polarização reversa e não existirá em um circuito. Quando os transistores estão desligados, o diodo Flyback será polarizado diretamente. O diodo Flyback fará com que o indutor extraia corrente de si mesmo em uma forma de loop até que toda a energia seja dissipada em fios e diodo. O diodo Flyback faz com que o indutor extraia corrente de si mesmo em um loop até que a energia seja dissipada no diodo e nos fios.
Quando o fluxo de corrente para um motor de indução AC é interrompido repentinamente, então o indutor tenta manter o aumento da tensão e da corrente invertendo a polaridade. Na ausência de 'diodo de giro livre', a tensão pode ficar muito alta e pode danificar o dispositivo de comutação IGBT , Tiristor, etc. Com isso, a corrente reversa pode fluir através do diodo e se dissipar.
Quando uma única chave é usada com um ferro comutado ou transformador com núcleo de ferrite, o diodo de giro livre vai desacelerar a taxa de mudança de corrente e não vai transferir energia para o lado secundário e quando o indutor é comutado de volta pelo dispositivo de comutação e muito provavelmente vai saturar o núcleo para passar uma corrente pesada. No transformador trocado , é melhor não usar um diodo de roda livre com um motor para quebrá-lo e irá desperdiçar energia no próprio diodo quando precisar de um bom dissipador de calor.
Aplicações de diodo freewheeling
Cargas indutivas são desligadas por dispositivos semicondutores
- Motoristas de retransmissão
- Drivers de motor H-bridge
- Retificador de onda completa
Isso é tudo sobre o funcionamento do diodo de roda livre ou do diodo Flyback e suas funções. Além disso, qualquer dúvida sobre este artigo ou para saber mais sobre a teoria da junção PN , dê suas sugestões valiosas comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, Qual é a função de um diodo flyback ?
