Tengo cuatro relés de 6V, ~ 80mA montados en un Perfboard que están siendo controlados por los transistores 2N2222.
El problema básico es que después de montar todo lo que los diodos no pueden encajar fácilmente.
¿Es realmente necesario el diodo de retorno de retorno?
- EDIT -
Si puede encontrar una manera de reducir la corriente del inductor poco a poco sin usar PWM, con un MOSFET con una corriente de bloqueo suficientemente alta puede ser capaz de escapar sin el diodo de retorno. Sin embargo, esto requerirá que controle esta rampa lo suficientemente precisa como para no reducir su corriente demasiado rápido y el tiempo de inactividad puede ser muy insoportable.
- POSTE ORIGINAL -
TL; DR: es necesario, es crítico que puedas decir. Hace que tu circuito dure más.
Teoría: diodo de retorno de retorno .
Respuesta ampliada de ELI5:
Los relés son conmutadores controlados por un electroimán, y el electroimán es esencialmente un inductor de gran tamaño BFI. Los inductores no permiten que la corriente a través de ella cambie rápidamente. Cuanto mayor es la inductancia que tiene, más difícil será luchar para mantener su constante actual, extrayendo la energía almacenada en la forma de su campo magnético.
Considere que estamos usando un interruptor mecánico para controlar este relé. Cuando se mantiene constantemente encendido, se satura y actúa simplemente como una pequeña resistencia, pasando, digamos, a 500 mA de corriente.
Ahora apágalo. Un interruptor abierto presenta varios GΩ de resistencia en el circuito, siendo esencialmente un espacio de aire. Sin embargo, la corriente que atraviesa el inductor no puede descender de inmediato, y para evitar que la inductancia cambie de varios amperios de corriente, el inductor induce suficiente voltaje para romper el aire en plasma a través de los contactos abiertos del interruptor y forzar la corriente para que cruce la corriente. Eso es varios kV (!!) de voltaje y un riesgo de incendio. (!!!)
Ahora digamos que tenemos un transistor en lugar de un interruptor mecánico. Estoy usando mi favorito personal 2N7000 N-MOSFET aquí. Con el control alto, la bobina se encuentra en un estado saturado similar que actúa como una pequeña resistencia de drenaje.
Cuando la compuerta se conecta a tierra repentinamente, ocurrirá una situación similar a través de los pines de drenaje y fuente del MOSFET, rompa fácilmente el transistor para conducir esa corriente inducida. Tal pike de voltaje tomará un transistor de señal después de varias rondas de picos de apagado, si no es completamente. Para BJT como 2N2222 , la situación es aún peor, ya que un solo Zener zap y su transistor se han ido.
Ahora tenemos un diodo inverso paralelo con la bobina allí. Utilicé 1N5819 Schottky, que permite una conmutación más rápida y mejor adaptada a los motores que necesitan control PWM, ya que se pueden usar los relés más lentos 1N4007 pero tienen un voltaje de avance más alto. La misma situación de inicio, bobina saturada. En este estado, el diodo tiene polarización inversa y no afecta al circuito.
En el instante en que el transistor se apaga, la corriente comienza a fluir a través del diodo. El transistor solo verá un voltaje de la fuente de drenaje de, a lo sumo, unos voltios más alto que el voltaje de alimentación.
Esta es una explicación extendida de por qué necesita un diodo antiparalelo a través de la bobina. Evita que su circuito sea frenado por un pico de voltaje inductivo de la bobina.
Sin los diodos, los transistores 2N2222 morirán bastante rápido: el límite de voltaje puede (brevemente) exceder varios cientos de voltios, lo que no es bueno para un transistor con capacidad para aproximadamente 50V.
Probablemente podría soldar los diodos en la parte posterior de la placa, a través de los pines de la bobina del relé.