En una bobina de relé, ¿por qué usar un MOV en lugar de un diodo de retorno?

El uso de un varistor o una combinación de diodo zener y un diodo normal en lugar de un solo diodo tiene la siguiente ventaja:

Después de apagar la bobina de un relé, la energía almacenada en el inductor debe disiparse (convertirse en calor) lo más rápido posible.
Si esto no se hace, el electroimán suelta los contactos demasiado lentamente, lo que hace que los contactos se desgasten mucho más rápido.
Además, el caso de uso puede requerir que el tiempo de liberación del relé sea lo más corto posible.

La energía de la bobina se disipa más rápido cuanto más alto es el voltaje a través del varistor / diodo.

Para obtener más información, consulte mi respuesta a una pregunta similar . Compara la simulación de un circuito con un solo diodo de retorno y un circuito con un diodo y un diodo Zener anti-serial.

Como se ha señalado en otras respuestas, la disposición básica del amortiguador de diodos amplía el tiempo de deserción del relé y la velocidad de apertura del contacto.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. (a) Amortiguador de diodo. (b) Resistencia de resistencia. El diodo se puede omitir, pero duplica el consumo de energía del circuito.

Revisé un relé Finder de 24 V en mi stock y medí una resistencia de bobina de 800 and y una inductancia de 2.8 H desenergizada y 9 H cuando se presionó la armadura.

A 24 V, la energía almacenada en el relé sería \ $ \ frac {1} {2} LI ^ 2 = \ frac {1} {2} L {\ frac {V} {R}} ^ 2 = \ frac {1} {2} \ frac {24} {800} ^ 2 = 4.5 \ \ text {mJ} \ $.

Sabemos por el teorema de transferencia de potencia máxima que la transferencia de potencia máxima se produce cuando la resistencia de carga (R1) es igual a La resistencia de la fuente (los 800 Ω de la bobina de relé). El lector puede demostrar a su propia satisfacción mediante un cálculo que el retraso de tiempo máximo se producirá cuando el relé esté en cortocircuito en el momento del corte de energía. (Para simplificar, suponga que D1 es ideal).

Ejecutar esto a través de una simulación da como resultado los gráficos a continuación.

Figura 2. Los interruptores se abren en t = 1 ms. El tiempo para caer a la mitad de la corriente para el circuito 1a se muestra en la línea azul y ocurre 7,3 ms después de que se abre el interruptor. El tiempo de caída a media corriente para el circuito 1b se muestra en naranja y es de 3.8 ms.

El relé se desconectará al doble de la velocidad del amortiguador de resistencia.

  

... MOV en lugar de un diodo de retorno con una bobina de relé. ... pero ¿por qué querrías hacer eso?

Si el MOV puede clasificarse para descomponerse justo por encima del voltaje del relé, entonces puede estar cerca de la carga óptima del relé para minimizar el tiempo de deserción. Puede comportarse más rápido que un diodo y usa un componente en lugar de dos como se muestra en la Figura 1b.

  

La única razón por la que puedo pensar es que la bobina normalmente está energizada y rara vez se desactiva, y el MOV actúa como un circuito de aceleración para la desenergización, quemando la energía inductiva más rápido que un diodo de retorno de corriente.

Estoy de acuerdo con eso.

  

Dicho esto, ¿por qué no usar un Zener o una resistencia, especialmente dado que los MOV tienen vidas limitadas? ¿Qué otras opciones hay?

Creo que hemos cubierto esto.

Las razones no para usar solo un MOV:

• "Todos" usa un diodo.

• No conozco ningún caso en el que un diodo no sea lo suficientemente rápido para proteger el transistor (que es la función principal del diodo).

• Creo que los MOV son más caros que un simple diodo.

Razones para no usar el diodo zener + resistencia:

• un diodo es más barato

• un diodo zener no va a ser más rápido que un diodo

• un diodo es lo suficientemente rápido

Debería preguntar al diseñador por qué (s) él quiere usar un MOV mientras que casi todos los demás solo usan un diodo.

Si la bobina del relé se alimenta con CA, tal vez un MOV sea una solución, pero el uso de CA para alimentar la bobina de un relé es raro o no está permitido (para la mayoría de los relés).

La próxima vez, cuando alguien sugiera una solución extraña / extraña / no estándar, inmediatamente responda: "Buena idea, tengo curiosidad, ¿por qué lo haría así?" para que puedas aprender algo nuevo porque quién sabe, en realidad podría ser una buena idea. Si es así, la persona debería poder convencerlo con hechos.