Comprensión de los relés y circuitos asociados

Primero el diodo. Un inductor resiste los cambios en la corriente. Entonces, si apaga el transistor, la bobina del relé intentará mantener la corriente fluyendo, se convertirá en una fuente de corriente. Si hubiera un camino de baja resistencia que solo crearía un voltaje bajo, de acuerdo con la Ley de Ohm. Pero si no hay salida para la corriente, el voltaje aumentará a varias decenas de voltios y destruirá el transistor. El diodo proporciona una ruta de baja resistencia donde la corriente se drena a la fuente de alimentación positiva. Por cierto, un diodo Schottky es una mejor opción aquí.

R1 y Q1 se ven bien. El BC546B tiene un \ $ \ mathrm {H_ {FE}} \ $ de 200 como mínimo, y con una entrada de 5V tiene una corriente base de 1 mA, por lo que la corriente del colector de 200 mA es más que suficiente.

La característica definitoria de las bobinas (o, más precisamente, inductancia ) es que evitan que la corriente cambie rápidamente. Cuando cierres rápidamente el transistor, la bobina aumentará el voltaje en sí misma tanto como sea necesario para garantizar que la corriente siga fluyendo.

Sin el diodo, el voltaje generado por la bobina sería lo suficientemente alto como para destruir el transistor. Con el diodo, solo la caída de voltaje a través del diodo se generaría (0.7V a 1V generalmente) por la bobina.

La diferencia de voltaje entre los terminales de la bobina cuando la corriente está cambiando se define como: U = L * di / dt

Si la tasa de cambio de corriente es alta, tendrá un pico de voltaje muy grande que tarde o temprano "freirá" su transistor. El diodo de polarización inversa se usa para sujetar estos picos de voltaje para que su transistor sea seguro y no tenga que usar un transistor con clasificaciones de alto voltaje. Como protección adicional, agregaría una resistencia de valor pequeño entre la bobina del relé y el transistor.

Recuerdo de la escuela de técnicos que los diodos a menudo se colocan en la bobina de un relé o solenoide para evitar el "rebote", lo que en la clase, implica que la bobina podría lanzar más de una vez cuando está encendida. Esta es una diferencia sutil de lo que estoy leyendo en las otras respuestas como picos de voltaje.

Dada mi experiencia de laboratorio y campo, me inclino más hacia el propósito de prevenir picos de voltaje con la intención de preservar el transistor.