¿Cuándo y cómo se aplica un diodo protector al colector de un interruptor de transistor?

Navega tus respuestas
1

Estoy confundido acerca de un pasaje en "The Art Of Electronics", de Horowitz & Colina, sobre diodos protectores en interruptores de transistor: 

2. If the load swings below ground for some reason (e.g. it is driven 
   from ac, or it is inductive), use a diode in series with the collector
   (or a diode in the reverse direction to ground) to prevent 
   collector-base conduction on negative swings.

3. For inductive loads, protect the transistor with a diode across the 
   load....

Mis problemas con los dos puntos anteriores son:

  1. ¿Por qué / cómo podría la carga ser "manejada por CA"? ¿Una carga de CA no tiraría del colector por debajo del suelo y, por lo tanto, apagaría el transistor en la parte negativa del ciclo de CA? Además, ¿cómo podría la carga ser impulsada por CA cuando por construcción enviamos una corriente continua a través de ella ?!

  2. Tengo problemas para analizar la frase "use un diodo en serie con el colector (o un diodo en dirección inversa al suelo)". El lenguaje es algo ambiguo: significa "o" significa "en otras palabras", o significa "alternativamente". Si es lo último, ¿por qué querría un diodo en la dirección de Vcc a tierra? Si es el primero, entonces si cambio la frase a: "usar un diodo en serie con el colector, dirigido desde tierra a Vcc", ¿estoy cambiando el significado? ¡Porque así es como entiendo la frase!

  3. Los puntos de viñeta 2 y 3 son muy similares. De hecho, sus "disparadores" conceptuales se superponen, es decir, para "cargas inductivas", pero sugieren cosas diferentes. Para 2, la sugerencia es un diodo en serie con la carga (apuntando a Vcc) y en 3 el diodo está en paralelo (nuevamente apuntando a Vcc). ¿Cómo debo elegir entre los dos? ¿Alguien puede dar un ejemplo de una carga inductiva en la que el diodo se aplique en serie en lugar de en paralelo? (Hay un ejemplo para el punto 3 en el libro, pero por desgracia no es el punto 2.)

A continuación se muestra un diagrama de lo que creo que es el esquema implícito en el punto 2 de Horowitz. Los expertos han confirmado que es correcto.

    
pregunta seertaak

2 respuestas

1

  1. Es perfectamente válido ejecutar AC a través de un BJT entre el colector y el emisor. Lo que sucede es que el BJT actuará (debería) como rectificador, conduciendo solo por la mitad del período.

  2. La unión B-C de un BJT es una unión P-N, por lo tanto, puede desviarse hacia adelante si la tensión del colector es más baja (NPN) / más alta (PNP) que la tensión base. No desea que esto suceda , por lo tanto, coloca un diodo en una serie que se convertirá en polarización inversa cuando la unión B-C se desvíe hacia adelante.

  3. El diodo de retorno protege el transistor al evitar que V CE rompa su máximo, mientras que el diodo en serie evita que el transistor conduzca en un modo degenerado al cambiar una tensión de CA.

respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams
2

  1. Un NPN BJT conducirá significativamente desde el colector a la base (es una unión) si el colector se pone por debajo del voltaje de la base en más de unos pocos cientos de mV. Eso podría causar problemas.

  2. Bloquee la tensión (diodo en serie) o condúzcala a tierra. En un caso, el interruptor compuesto está 'abierto' para voltajes < < 0V, en el otro caso lo conduce. Depende de lo que quieras. Si desea cambiar ambos lados de la CA, debe hacer algo un poco diferente.

  3. Normalmente no se pone un diodo en serie con una carga inductiva. En el caso de una carga inductiva, debe proporcionar una ruta para que la corriente fluya cuando el interruptor se apaga, para permitir que la energía almacenada en el inductor se disipe, y esa ruta normalmente la proporciona algún tipo de red en paralelo. con el inductor, un diodo, un diodo con un zener en serie, un TVS bipolar, un amortiguador RC, ese tipo de cosas. Si pone un diodo en serie con una carga inductiva pura, apagar el controlador resultará en una ruptura del diodo en reversa cuando el voltaje suba a un valor muy alto. En la práctica, es posible que esto no ocurra; por ejemplo, es probable que pueda colocar un diodo de 3 kV en serie con un relé de 3 voltios porque la tensión de la bobina nunca alcanzaría más de unos pocos cientos de voltios debido a la capacitancia distribuida de la bobina, pero es difícil Aislamiento de bobina. La única ventaja que tendría es que permitiría que el campo de la bobina colapsara muy rápidamente (ah, y la alta tensión podría ser un efecto secundario útil en algunos casos).

Editar: Consulte la siguiente pregunta sobre lo que sucede con el diodo en serie. Aquí hay una simulación. El interruptor no permite que el voltaje caiga por debajo de cero, de lo contrario, se obtiene un tono de llamada relativamente lento.

Ahoraconundiodoparalelo:

1K en paralelo con bobina, diodo en serie y sin limitación de voltaje de interruptor:

    
respondido por el Spehro Pefhany

Lea otras preguntas en las etiquetas

¿Importa la ubicación de los capacitores de almacenamiento a granel? ¿Cómo funciona el ft2232h de lectura / escritura en el modo de interfaz FIFO de estilo cpu?