Dado un relé de señal de baja potencia, una bobina de 3V 140mW, controlada por un transistor npn 2n3904, ¿se requiere un diodo de retorno de retorno? ¿En qué momento se necesita un diodo de retorno de retorno para cualquier inductor dado? ¿Es potencia total, voltaje, corriente, henries?
La clasificación apropiada sería la energía total requerida para dañar un transistor. Esto es similar a la descarga de ESD, donde la energía nominal típica está en el rango de microjoules. Los relés de corriente de baja corriente (con corrientes en un solo dígito o decenas más bajas de mA) realmente serán válidos: un transistor diseñado para sobrevivir a los choques de ESD sobrevivirá a los choques de dicho relé durante algún tiempo.
Todavía es una idea bastante mala para un producto sujeto a cualquier tipo de certificación. Los dispositivos semiconductores rara vez están certificados para resistir el abuso repetido de ESD, y los transistores a menudo carecen de una clasificación superior para el voltaje de ruptura, lo que significa que algunos dispositivos fallarán antes, y otros pueden experimentar picos de voltaje en cientos de V, lo que le dará problemas de EMC o problemas de fugas inesperados.
Cuando se controlan cargas inductivas con interruptores semiconductores (transistores), el más peligroso para los dispositivos es el "voltaje de retorno" generado por un inductor cuando el interruptor se apaga.
En teoría, el voltaje de back-EMF se determina por autoinducción y la tasa de cambio actual , como se presenta en términos sencillos:
VL=Ldi/dt
Porlotanto,elnivelprácticodeaumentodevoltajedependedequétanrápidoessuinterruptor.Siutilizaríauninterruptormecánicodeencendido/apagado,cuandolaimpedanciadelinterruptorcambiademili-ohmio(interruptorcerrado)agiga-ohmio(interruptorabierto)enuntiempobastantecorto,eldi/dtesinfinitamentealtoyelteórico
Técnicamente, puede reducir el di / dt usando un interruptor muy lento (con alto voltaje de ruptura), y evitar el diodo de retorno, pero reducir la velocidad del interruptor probablemente cueste mucho más que un diodo.
ADICIÓN: La simulación rápida en LTSpice del circuito OP produce un pico en el transistor con una amplitud de 11 kV (!!!). Esto está por debajo de la tasa de borde GPIO típica de 10 ns, y los parámetros del relé se asumieron como bobina de 25 ohmios, inductancia de 90 mH.
Si se usa un N-FET 2N7002, el pico sube a 7 kV. La reducción del tiempo de conmutación mediante el uso del resistor de compuerta R1 de 100 k (!) Produce el tiempo de conmutación de aproximadamente 100 ns y la amplitud de pico de aproximadamente 200 V, que todavía es demasiado alta para un transistor de 60 V.
Sin embargo, el uso de un diodo 1N4148 a través de la bobina del relé elimina todos los picos al nivel de 4-V.
Dado un relé de señal de baja potencia, una bobina de 3V 140mW, controlada por un transistor npn 2n3904, ¿se requiere un diodo de retorno de retorno?
Sí, obligatorio.
¿En qué momento se necesita un diodo de retorno de retorno para cualquier inductor?
Cada inductor, cualquiera que sea su clasificación, es un dispositivo de almacenamiento de energía. Mientras se apaga necesitamos descargarlo, para eso vamos a usar diodo de retorno. El diodo debe seleccionarse en función del voltaje y la corriente máximos de funcionamiento a través del inductor.
¿Es potencia total, voltaje, corriente, henries?
El diodo de retorno debe seleccionarse en función del voltaje y la corriente.
En su caso, la tensión de la bobina = 3V
potencia = 140mW
tan actual = 0.14 / 3 = 0.046 A
para que pueda seleccionar cualquier diodo de propósito general. Puede poner un 1N4007 que es el más disponible y el más barato.
Se necesitan cuando se desarrolla demasiada tensión
¿Cuánto voltaje está desarrollando su circuito cuando el transistor se apaga, es suficiente para dañar el circuito o interrumpir otros circuitos?
personalmente encajaría un 1N4148 (o algún otro diodo pequeño) y evitar toda la preocupación.