El diodo no se comporta como cortocircuito

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Recientemente comencé a jugar con un simulador de circuitos en línea y en un circuito muy simple no puedo entender el comportamiento

Tengo una fuente de voltaje conectada a través de una resistencia limitadora de corriente a un diodo y un inductor en paralelo. Que yo sepa, un diodo debe comportarse como un cortocircuito cuando su ánodo está conectado al terminal positivo de la fuente de voltaje. En este simulador sucede algo muy extraño: cuando cierro el interruptor, una gran cantidad de corriente pasa a través del diodo (y una cantidad muy pequeña a través del inductor) y después de unos segundos no hay una caída significativa de la corriente a través del diodo hasta que se detiene. completamente. ¿Por qué es eso?

enlaceparamicircuitoenelsimulador: Link (haga clic en el botón para cerrarla y ver la simulación)

    
pregunta yanivps

5 respuestas

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Como han señalado otros, un diodo no es un circuito corto (o abierto) "perfecto". Sin embargo, si comprende sus "limitaciones", entonces puede utilizar el comportamiento idealizado de todos los casos, excepto el área de limitaciones.
Para su circuito en particular, debe saber que un inductor aparece inicialmente como un circuito abierto, y luego como un cortocircuito después de alcanzar el estado estable. Lo que esto significa es que inicialmente, su circuito se comporta como si solo la resistencia y el diodo (en serie) estuvieran conectados a la fuente. Así que el diodo está sesgado hacia adelante y actúa como un cortocircuito.
A medida que el inductor alcanza un estado estable, el voltaje a través de él llega a cero y, por lo tanto, el voltaje a través del diodo va a cero. Como el diodo necesita al menos .6V para ser polarizado hacia adelante, deja de conducir cuando el voltaje en el inductor cae por debajo de .6V. En este punto, el circuito se comporta como si solo la resistencia y el inductor (en serie) estuvieran conectados a la fuente.
Espero que ahora pueda ver que su simulador muestra el comportamiento correcto del circuito

    
respondido por el Guill
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Inicialmente, el inductor resiste el cambio de corriente, haciendo que el diodo sea el camino de menor resistencia y causando que lleve la mayor parte de la corriente. Cuando el campo magnético en el inductor se acumula, el voltaje a través de él disminuye a medida que permite que pase más corriente. El diodo tiene una caída de voltaje directo (típicamente de 0,6 V), por lo que no conducirá ninguna corriente después de que el voltaje a través del inductor caiga por debajo del voltaje directo del diodo.

    
respondido por el Mels
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Sí, los carteles anteriores tienen razón. Para aclarar aún más, un diodo no es un cortocircuito sino un dispositivo de umbral, comienza a conducir cuando el voltaje que lo atraviesa (cuando está orientado adecuadamente para conducir) es mayor que algún valor, típicamente 0.6V (pero puede diferir para tipos especiales) .
Por lo tanto, se comporta así cuando la tensión es inferior a 0,6 V, no fluirá corriente y cuando la tensión supere este umbral, la corriente fluye.

El inductor responde a los cambios repentinos en la corriente de una manera diferente, exhibe algo llamado impedancia, es decir, aunque tiene una resistencia R, también tiene una inductancia L, un componente que depende directamente de la frecuencia. .

Por lo tanto, un inductor cuando se conecta o desconecta repentinamente de una fuente de voltaje reacciona aumentando el voltaje por un breve momento y la corriente es inicialmente casi cero, solo para resolver un breve momento más tarde cuando las corrientes y voltajes más pequeños se aproximan a cero.

El diodo en el circuito ve este aumento en el voltaje (mientras que la corriente aún es casi cero en la bobina) y se cierra, permitiendo que la punta fluya a través de él, reduciendo también el voltaje excesivo en la bobina y por lo tanto la gran corriente en el diodo que fluye por un tiempo muy corto.

Una disposición muy común que generalmente se llama SNUBBER es lo que encontrará en algunos relés de conmutación o incluso en dispositivos de estado sólido. Su función es evitar que el pico de voltaje excesivo rompa el aislamiento de la bobina al conducir temporalmente el pico de voltaje grande y luego cerrarse a medida que el voltaje en la bobina regresa cerca de cero. Simplemente traduje las ecuaciones y observaciones anteriores en términos sencillos, espero que ayude.

    
respondido por el Axel Morisson
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Cuando ha pasado suficiente tiempo, el inductor se comporta como un cortocircuito y pasa por alto el diodo. Eso significa \ $ V_d = 0 \ $ y no fluye corriente a través del diodo.

OTOH, en el momento preciso de la conmutación, el inductor intentará mantener su corriente (que resulta ser cero porque no está energizado). Debido a eso, se comporta brevemente como un circuito abierto y toda la corriente fluye a través del diodo, que se desviará hacia adelante hasta que la tensión en el inductor caiga por debajo de \ $ V_f \ $.

    
respondido por el Enric Blanco
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Para un inductor,

\ $ V = L \ dfrac {di} {dt} \ $

En cualquier condición de estado estable, no hay cambio de corriente contra el tiempo, por lo tanto, el voltaje a través del inductor DEBE ser cero.

    
respondido por el Andy aka

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