Colocación correcta del diodo de rueda libre

Un puente H con una carga inductiva y diodos de retorno incorporados en los MOSFET (o complementados) se basa en descargar la energía inductiva de retorno en un condensador a través del suministro y, por lo tanto, el pico percibido se vuelve relativamente pequeño. aumentar la tensión.

Dentro de un ciclo de PWM (por ejemplo) esa pequeña rampa de voltaje se anula. Lo que se ve a lo largo de varios ciclos es un pequeño voltaje de ondulación triangular superpuesto en los rieles de alimentación. Lo que obtiene es recuperación de energía y un aumento en la eficiencia debido al almacenamiento y la reutilización de esa energía.

Entonces, determine la inductancia de fuga de la carga, estime la corriente máxima en la carga inductiva y calcule la capacitancia de la fuente de alimentación necesaria para limitar la ondulación a (tal vez) 1Vp-p.

Estoy a favor de usar el puente H de la manera más eficiente posible.

1. Complemento de la respuesta de Daniel: busque el voltaje de ruptura en la hoja de datos de un TVS. Hay un rango significativo allí. Puede ser muy difícil especificar el TVS de tal manera que nunca se conduzca incluso cuando el suministro esté en el rango de tolerancia superior durante el período de activación, pero siempre se conduce (avería) antes de que lo hagan los diodos del cuerpo incluso cuando el suministro esté en el rango de tolerancia inferior durante el período libre.

2. La corriente reactiva del inductor cuando los interruptores están apagados no sería más que la corriente activada cuando los interruptores están encendidos. La misma capacitancia que evita que la fuente se doble cuando se enciende también debe evitar que la fuente aumente cuando está apagada en una proporción similar.

3. El uso de un elemento resistivo para sujetar todo el voltaje significa que la energía se disipa y se desperdicia. Si la energía almacenada de forma reactiva se devuelve (en su mayoría) a la capacidad del suministro, se recicla y no se disipa como calor.

Si desea investigar más a fondo el ajuste de TVS, busque dispositivos bidireccionales.

Respuesta al nuevo diagrama en cuestión:

El nuevo esquema que ha mostrado no tiene sentido, incluso si le agrega un suministro en cualquier lugar.

A continuación se muestra un regulador de dólar. A veces se ve dibujado de esta manera, especialmente para aplicaciones de tipo LED.

Cuando el interruptor está apagado, la energía almacenada del inductor se transfiere a la carga (y C1, que suministra la carga). En particular, no desea que la "corriente de retorno disminuya muy rápidamente", esta transferencia de energía es una parte integral de la operación de cambio. Si la corriente nunca se apaga, es el modo de corriente continua.

Si reemplaza D1 con un interruptor activo, entonces es un buck o half bridge síncrono. Simplemente busque estos nombres, hay mucha información disponible.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

No creo que quieras hacerlo de esa manera, ya que el voltaje de umbral inverso para el Zener debe ser igual o mayor que el voltaje de alimentación para evitar una ruptura de retorno durante el funcionamiento normal.

Entonces, si tiene que empujar ESA tanta tensión a través del diodo para la corriente de marcha libre, sucederán dos cosas:

1. el diodo se calentará MUCHO (corriente significativa x voltaje significativo = POTENCIA)
2. el diodo ni siquiera puede conducir

Para el caso del # 2, si la ruptura inversa del Zener es mayor que la tensión de alimentación más la Vf del diodo del cuerpo en el MOSFET, la corriente solo pasará por el diodo del cuerpo de todos modos.

La función real de estos diodos en un circuito de puente H es mantener esa corriente fuera del cuerpo de los diodos MOSFET, lo que reduce la potencia que tienen para disipar y la temperatura de funcionamiento.

Muchas veces con puentes H de baja potencia, los diodos se quedan fuera sin ningún problema.

Además, no hay necesidad de hacer Zeners D1-D4. Pueden ser diodos de silicio normales, ya que solo necesitan reenviar conductos y sujetar Vdd y tierra.