Как выбрать обратный диод для реле?

39

Диод устанавливается параллельно катушке реле (с противоположной полярностью), чтобы предотвратить повреждение других компонентов при выключении реле.

Вот пример схемы, которую я нашел онлайн:

введите описание изображения здесь

Я планирую использовать реле с напряжением катушки 5 В и номиналом контактов 10 А.

Как определить необходимые характеристики для диода, такие как напряжение, ток и время переключения?

Nate
источник
1
Была ли заметка о приложении случайно: 13C3264 - «Подавление катушки может сократить срок службы реле», см. Рис. 3. te.com/commerce/DocumentDelivery/… Все примечания по применению реле TE: te.com/global-en/products/ реле-контакторы-переключатели / реле /…
Ole Martin Bråtene

Ответы:

30

Сначала определите ток катушки, когда катушка включена. Это ток, который будет течь через диод, когда катушка выключена. В вашем реле ток катушки отображается как 79,4 мА. Укажите диод для тока не менее 79,4 мА. В вашем случае текущий рейтинг 1N4001 намного превышает требование.

Номинальное обратное напряжение диода должно соответствовать напряжению, приложенному к катушке реле. Обычно дизайнер вкладывает много резерва в обратный рейтинг. Диод в вашем приложении, имеющий 50 вольт, будет более чем достаточным. Снова 1N4001 сделает работу.

Кроме того, 1N4007 (в единичных количествах покупки) стоит столько же, но имеет номинал 1000 вольт.

Марла
источник
Хороший отзыв о 1N4007.
Самуил
1
Для реле такого типа, даже 1N4148 будет делать эту работу (Vrrm = 100 В, If = 200 мА, Ifsm = 1 А в течение 1 секунды). Этот диод может быть быстрее и, скорее всего, будет дешевле, хотя, разумеется, это не важно, если его использовать для небольших количеств.
GeertVc
11
  1. Требуемое напряжение - это номинальное напряжение катушки, поскольку именно это и будет применяться. Дайте ему коэффициент 2 для безопасности.

  2. Текущее требование - это номинальный ток катушки.

  3. Скорость, вероятно, не учитывается для катушек реле, так как они не включаются / выключаются очень часто, по сравнению, например, с ШИМ-приводом.

В вашем случае 1N4001, вероятно, будет работать нормально.

WhatRoughBeast
источник
2
Скорость является важной, так Shottkys , предпочтительные. Очевидно, не для переключения частоты, но для быстрого действия с малой задержкой, чтобы обрезать переходный пик как можно раньше, прямо тогда, когда он самый высокий.
СЗ
9

Все не всегда так просто, как кажется, хотя в случае реле это сильно зависит от приложения. Хотя диод обеспечивает безопасный путь разряда, который сохраняет переключающий транзистор и источник питания, он может вызвать некоторые проблемы в определенных приложениях. Реле замыкания могут образовывать небольшой сварной шов на контактах, и, поместив туда диод, вы по существу не позволяете реле открыться с полной силой. Это может привести к тому, что контакты будут «слипаться» немного дольше, и в целом это плохо для реле.

Уловка, которую я узнал несколько лет назад, чтобы предотвратить это, заключалась в последовательном включении стабилитрона (очевидно, в другом направлении) с обычным диодом, это позволяет вам контролировать максимальное напряжение и позволяет разряжать катушку реле в немного лучше. Я помню, что у некоторых производителей реле были довольно хорошие замечания по применению, последнее, что я видел, было от Tyco, но я не смог найти его снова, к сожалению.

Барт Пловье
источник
Это также может быть достигнуто с помощью резистора вместо стабилитрона, что может привести к еще лучшим результатам. Вы можете выбрать значение резистора, которое позволяет напряжению подниматься настолько высоко, насколько могут выдержать ваши компоненты, для максимального поглощения энергии.
Марселм
4

Вопрос: Какой размер обратного диода мне нужен для индуктивной нагрузки?

Мой ответ: диоды обратного хода имеют размеры в зависимости от рассеиваемой мощности

P=1/10(I2)р

P: мощность рассеивается в обратном диоде

I: постоянный ток, протекающий через индуктор (обратный диод не проводит)

R: сопротивление обратного диода в проводимости

Доказательство:

Диод обратного хода будет поддерживаться при постоянной температуре; Диоды имеют постоянное сопротивление в проводимости, когда поддерживается при постоянной температуре. (если температура меняется, сопротивление диодов тоже)

Теперь проводящий диод ведет себя как резистор, поэтому возникает вопрос: сколько энергии мне нужно, чтобы рассеять внутреннее сопротивление моего диода?

T=L/р


E=(1/2)L(я2)пзнак равноЕ/Tяме

5(L/р)(1/2)L(я2)

пзнак равно((1/2)L(я2)р)/(5L) Здесь L отменяет и пзнак равно1/10(я2)р, Мы знаем, что R - это сопротивление диода в проводимости, а I - ток, протекающий через диод во время разряда. Но каков ток диода во время разряда?

Рассмотрим схему как таковую:

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

R1 - внутреннее сопротивление L1, а R2 - наше зарядное сопротивление. D1 действует как обратный диод, а R3 - сопротивление D1 в проводимости.

Если переключатель замкнут и мы ждем вечно, через цепь протекает ток 10 мА, а индуктор накапливает энергию 50 мкДж (50 мкДж).

Используя теорию сохранения энергии:

Если переключатель разомкнут, индуктор меняет полярность, пытаясь поддерживать ток 10 мА. Обратный диод смещен в проводимость, и энергия 50 мкДж рассеивается через сопротивление диода в5(L/р)знак равно500мs, Мощность, рассеиваемая в диоде, составляет 50 мкДж / 500 мс = 100 мкВт (100 мкВт).

(1/10)(10мA2)(10очасмs)знак равно100μW

Таким образом, чтобы ответить на последний вопрос: ток диода во время разряда можно считать равным току зарядки в установившемся режиме 10 мА при использовании уравнения: пзнак равно1/10(я2)р, Хотя ток во время индуктивного разряда фактически уменьшается в геометрической прогрессии и не является постоянным значением 10 мА, это упрощение позволит быстро рассчитать требуемую мощность диода в цепи, зная начальные условия.

Желаем удачи в ваших проектах и ​​никогда не используйте технологии в злых целях.

Ник
источник