Author: Jackie Long 電磁繼電器在實際應(yīng)用中,,通常都會使用三極管或MOS管控制,,以達(dá)到用電器負(fù)載的自動化控制(如通過單片機),其最基本的應(yīng)用電路如下圖所示: 當(dāng)輸入電壓VI為高電平'H'時,,三極管飽和導(dǎo)通相當(dāng)于閉合的開關(guān),繼電器開始動作,,其等效電路如下圖所示: 當(dāng)輸入電壓為低電平'L'時,三極管截止相當(dāng)于斷開的開關(guān),,線圈中沒有電流而導(dǎo)致繼電器回復(fù)初始狀態(tài),,如下圖所示: 那為什么要在繼電器線圈上并聯(lián)一個二極管呢,?我們可以看看沒有并聯(lián)二極管時電路會出現(xiàn)什么情況,,我們使用下圖所示的電路參數(shù)仿真一下: 其中,,L1相當(dāng)于電磁繼電器中的線圈,,當(dāng)開關(guān)進行閉合與斷開動作時,其波形如下圖所示: 當(dāng)開關(guān)閉合時,,電壓波形還是正常的,但是當(dāng)開關(guān)斷開的一瞬間,,電感將產(chǎn)生很高的電壓,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電源電壓值(上圖中的峰值未完全顯示),普通的電磁繼電器使用3904或8050之類的通用三極管就完全可以驅(qū)動了,,其集電極-發(fā)射極最高耐壓值也就幾十伏,。 當(dāng)控制開關(guān)斷開的瞬間,由于電感中的電流不能突變,將會產(chǎn)生上負(fù)下正極性的反向電動勢,,如下圖所示: 這個反向電動勢的峰值就非常高,三極管的集電極將承受電源電壓VCC與電感反向電動勢串聯(lián)的高壓VL(相當(dāng)于升壓電路),,此時電路如下圖所示: 這時三極管Q1集電極的承受的電壓為VCC+VL,很有可能超過三極管的集電極-發(fā)射極極限電壓VCEO而擊穿三極管,,因此,,我們可以在線圈兩端并聯(lián)一個二極管再仿真一下,如下圖所示: 其電壓波形如下圖所示: 開關(guān)管斷開瞬間的反向電動勢有了一些改善,,但反向電動勢還是非常高,,蝦米情況?其實二極管并聯(lián)是沒有錯的,,只不過型號不是很適合,。普通二極管的單向?qū)щ娞匦匀Q于P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成的PN結(jié),由于結(jié)電容的存在,,反應(yīng)時間并不太短,,開關(guān)斷開的瞬間,二極管還來不及導(dǎo)通,,相當(dāng)于沒有接二極管一樣,。 肖特基二極管(也稱肖特基勢壘二極管,Schottky Barrier Diode,,SBD)的單向?qū)щ娦允怯山饘倥c半導(dǎo)體接觸形成的,,它的特點是開關(guān)速度快,我們用肖特基二極管替換后再重新仿真一下,,如下圖所示: 其波形如下圖所示: 其實瞬間還是有一點點的反向電壓,,但已經(jīng)控制在可以接受的范圍內(nèi)了,,由于并聯(lián)的二極管主要用來防止開關(guān)斷開瞬間電感電流產(chǎn)生突變,也稱之為續(xù)流二極管,。 |
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