Un diodo se pone en paralelo con una bobina de relé (con polaridad opuesta) para evitar daños a otros componentes cuando se apaga el relé.
Aquí hay un ejemplo del esquema que encontré en línea:
Estoyplaneandousar
¿Cómo puedo determinar las especificaciones requeridas para el diodo, como el voltaje, la corriente y el tiempo de conmutación?
Primero determine la corriente de la bobina cuando la bobina está encendida. Esta es la corriente que fluirá a través del diodo cuando se apague la bobina. En su relé, la corriente de la bobina se muestra como 79.4 mA. Especifique un diodo para al menos 79.4 mA de corriente. En su caso, una calificación actual de 1N4001 supera con creces el requisito.
El valor nominal de la tensión de inversión del diodo debe ser al menos el voltaje aplicado a la bobina del relé. Normalmente, un diseñador pone mucha reserva en la calificación inversa. Un diodo en su aplicación con 50 voltios sería más que adecuado. Nuevamente, el 1N4001 hará el trabajo.
Además, el 1N4007 (en cantidades de compra individuales) cuesta lo mismo pero tiene una clasificación de 1000 voltios.
El voltaje requerido es el voltaje nominal de la bobina, ya que eso es lo que se aplicará. Dale un factor de 2 por seguridad.
El requisito de corriente es la corriente nominal de la bobina.
Es probable que la velocidad no sea una consideración para las bobinas de relé, ya que no se activan / desactivan muy a menudo, en comparación con, por ejemplo, un motor PWM.
En su caso, un 1N4001 probablemente funcionará bien.
Las cosas no siempre son tan simples como parecen, aunque en el caso de los relés es muy dependiente de la aplicación. Si bien el diodo proporciona una ruta de descarga segura que conserva el transistor de conmutación y la fuente de alimentación, puede causar algunos problemas en ciertas aplicaciones. Los relés en el cierre pueden formar una pequeña soldadura en los contactos, y al colocar el diodo allí esencialmente está evitando que el relé se abra con toda su fuerza. Esto puede hacer que los contactos se "peguen" un poco más, y en general es malo para el relé. Un truco que aprendí hace unos años para evitar que esto sucediera era poner un diodo Zener en serie (obviamente en una dirección diferente) con el diodo normal, esto le permite controlar el voltaje máximo y permite que la bobina del relé se descargue en una Manera un poco mejor. Recuerdo que algunos fabricantes de relés tenían notas de aplicación bastante buenas sobre esto, la última que vi fue de Tyco, pero no pude volver a encontrarla, también tengo una nota de la aplicación TE Relay Products La supresión de bobina puede reducir la vida del relé describe esto.
Pregunta: ¿Qué tamaño de diodo de retorno necesito para mi carga inductiva?
Mi respuesta: los diodos de retorno de retroceso se dimensionan según la disipación de potencia
P = 1/10 (I ^ 2) R.
P: potencia disipada en diodo de retorno
I: corriente de estado estable que fluye a través del inductor (el diodo de retorno no conduce)
R: Resistencia del diodo de retorno en la conducción
Prueba:
Consideración 1: el diodo de retorno se mantendrá a una temperatura constante; Los diodos tienen una resistencia constante en la conducción cuando se mantienen a una temperatura constante. (Si la temperatura cambia también la resistencia de los diodos)
Ahora el diodo conductor se comporta como una resistencia, por lo que la pregunta es: ¿cuánta potencia necesito para disipar la resistencia interna de mi diodo?
Al observar una curva RL en serie, sabemos que el inductor descarga o carga en 5 constantes de tiempo y una constante de tiempo es igual a la inductancia dividida por la resistencia en serie (T = L / R).
algunas personas de matemáticas nos dijeron que la energía almacenada en un inductor es:
E = (1/2) L (I ^ 2). aquí E está en julios, L está en Henrys. También dijeron que la potencia es energía por segundo (P = E / tiempo). Aquí el poder está en vatios.
entonces ... si nuestra comprensión de la física está funcionando ... el tiempo en el que se descarga el inductor es de 5 segundos (L / R) y una energía almacenada de (1/2) L (I ^ 2) Joules es lanzado en ese tiempo. aquí R es la resistencia del diodo de retorno en la conducción, I es la corriente que fluye a través del diodo de retorno y L es la inductancia que suministra la corriente.
si resolvemos por el poder sucede algo muy interesante .... P = ((1/2) L (I ^ 2) R) / (5L) aquí L se cancela y P = 1/10 (I ^ 2) R. Sabemos que R es la resistencia del diodo en conducción y I es la corriente que fluye a través del diodo durante la descarga. pero ahora, ¿cuál es la corriente del diodo durante la descarga?
considere un circuito como tal:
R1 es la resistencia interna de L1 y R2 es nuestra resistencia de carga. D1 Funciona como el diodo de retorno, y R3 es la resistencia de D1 en la conducción.
si el interruptor está cerrado y esperamos para siempre, una corriente de 10 mA fluye a través del circuito y el inductor almacena una energía de 50uJ (50 micro julios)
utilizando la teoría de la conservación de la energía;
si se abre el interruptor, el inductor invierte la polaridad para intentar mantener la corriente de 10 mA. el diodo de retorno de retorno se desvía hacia la conducción, y se disipa una energía de 50uJ a través de la resistencia del diodo en 5 (L / R) = 500 ms. la potencia disipada en el diodo es de 50uJ / 500ms = 100uW (100 micro vatios)
(1/10) (10mA ^ 2) (10ohms) = 100uW para responder a la última pregunta: la corriente del diodo durante la descarga se puede considerar igual a la corriente de carga de estado estable de 10mA cuando se usa la ecuación: P = 1/10 (I ^ 2) R. Si bien la corriente durante la descarga inductiva en realidad disminuye exponencialmente y no es un 10mA constante, esta simplificación permitirá cálculos rápidos de la potencia de diodo requerida en un circuito al conocer las condiciones iniciales.
La mejor de las suertes con sus diseños y nunca utilice la tecnología con fines malvados,
Nick C.