Aangezien een inductor (de relaisspoel) zijn stroom niet onmiddellijk kan veranderen, biedt de flyback-diode een pad voor de stroom wanneer de spoel is uitgeschakeld. Anders treedt er een spanningspiek op die vonkoverslag op schakelcontacten veroorzaakt of mogelijk schakeltransistors vernietigt.

Is dit altijd een goede gewoonte?

Meestal, maar niet altijd. Als de relaisspoel wordt aangedreven door wisselstroom, moet een bi-directionele TVS-diode (of een andere spanningsklem) en / of een snubber (serie RC) worden gebruikt . Een diode zou in dit geval niet werken omdat deze zou werken als kortsluiting tijdens de negatieve halve cyclus van de AC. (Zie ook Red Lion SNUB0000 voor toepassingsinformatie)

Voor DC-aangestuurde relais wordt meestal een diode gebruikt, maar niet altijd. Zoals Andy aka opmerkte, is soms een hogere spanning dan toegestaan ​​door een diode alleen gewenst voor een snellere uitschakeling van het relais (of iets anders zoals solenoïdes, flyback-transformatoren, enz.). In dit geval wordt soms een unidirectionele TVS-diode toegevoegd in serie met de flyback-diode, anode verbonden met anode (of kathode met kathode). Een serieweerstand zou kunnen worden gebruikt in plaats van de TVS-diode, maar de klemspanning is meer deterministisch als de TVS-diode wordt gebruikt.

Als een MOSFET wordt gebruikt als schakelelement, heb je normaal gesproken nog steeds nodig de flyback-diode als de lichaamsdiode in de tegenovergestelde richting is om enig goed te doen. Een uitzondering hierop is een MOSFET die "Repetitive Avalanche Rated" is (zoals IRFD220). Dit wordt normaal getekend met een zenerdiodesymbool voor de lichaamsdiode. Deze MOSFET's zijn ontworpen om de spanning op een niveau te houden dat ze kunnen weerstaan, waardoor de hogere spanning de spoel sneller kan uitschakelen. Soms wordt een externe unidirectionele TVS-diode (of zener) parallel aan de MOSFET geplaatst voor hetzelfde doel, of als de MOSFET de 'Repetitive Lawine Current' of 'Repetitive Avalanche Energy' niet aankan, of als de lawine-doorslagspanning is hoger dan gewenst.

Is het altijd een goede gewoonte?

Het is bijna altijd een goede gewoonte en het is zeer effectief MAAR als je een relais nodig hebt dat zo snel mogelijk uitschakelt, dan zijn er alternatieve methoden. De reden dat het langzaam is, is dat wanneer het circuit naar de relaisspoel wordt geopend, alle energie die is opgeslagen in de relaisspoel een stroom door de vliegwieldiode dwingt totdat die energie is "verbruikt".

De diode gedraagt ​​zich als een kortsluiting met een kleine voorwaartse spanningsval en met de weerstand van het relais (misschien 100 ohm), vertraagt ​​het de deactivering van het relais met een paar milliseconden extra. Dit is meestal geen probleem, maar als dat wel het geval is, dan betekent het in serie schakelen van een weerstand met de diode dat de energie aanzienlijk sneller wordt "verbruikt".

De keerzijde is dat uw controletransistor een spanningspuls moet "ondergaan" die aanzienlijk meer is dan Vsupply + 0,7V - het kan tweemaal de voedingsspanning zijn bij gebruik van een weerstand, maar in de meeste circuits het vinden van een transistor die voldoende kan worden beoordeeld, is meestal geen probleem.

Als de stroom door een spoel is uitgeschakeld, zal de spoel (als inductor) proberen de stroom in stand te houden. Als er geen pad is voor deze stroom, zal de spanning over de spoel snel toenemen, en de stroom zal een pad vinden, dwars door de isolatie van een chip of transistor, waarbij dat onderdeel wordt vernietigd. De diode zorgt voor een pad voor deze stroom, zodat de energie opgeslagen in de spoel veilig kan worden afgevoerd.

Dus ja, het is een goed idee om een ​​ontladingspad te voorzien.

Een diode parallel aan de spoel is waarschijnlijk de meest gebruikte manier, maar er zijn andere manieren, zoals een snubber (R + C) of een zenerdiode naar aarde. Een weerstand in serie met de diode kan ervoor zorgen dat het relais sneller afvalt.

Wanneer een elektromechanisch relais snel wordt uitgeschakeld door een mechanische schakelaar of halfgeleider, produceert het instortende magnetische veld een aanzienlijke spanningstransiënt in zijn poging om de opgeslagen energie te verspreiden en de plotselinge verandering van de stroom te weerstaan. Een 12VDC-relais kan bijvoorbeeld tijdens het uitschakelen een spanning van 1.000 tot 1.500 volt genereren. Het is dus gebruikelijk om relaisspoelen te onderdrukken met componenten die de piekspanning tot een veel kleiner niveau beperken door een ontladingspad te bieden voor de opgeslagen magnetische energie.

Alleen een vrijloopdiode gebruiken is niet altijd de beste praktijk. Hier zijn een paar onderdrukkingsmethoden:

1. Een bilaterale tijdelijke onderdrukkingsdiode
2. Een tegengestelde gelijkrichterdiode in serie met een zenerdiode C. Een metaaloxide-varistor ( MOV).
3. Een omgekeerde voorgespannen gelijkrichterdiode in serie met een weerstand.
4. Een weerstand is, wanneer de omstandigheden het gebruik toelaten, vaak de meest economische onderdrukking.
5. Een omgekeerde voorgespannen gelijkrichterdiode.
6. Een weerstand-condensator "snubber". Over het algemeen de minst economische oplossing en niet langer als een praktische oplossing beschouwd.
7. Een bifilaire gewikkelde spoel met de tweede wikkeling die wordt gebruikt als het onderdrukkingsapparaat. Dit is niet erg praktisch omdat het aanzienlijke kosten en omvang toevoegt aan het relais.

De voorgestelde techniek voor het onderdrukken van relaisspoelen is het gebruik van een in tegengestelde richting voorgespannen gelijkrichterdiode en een zenerdiode in serie parallel aan de spoel. Hierdoor heeft het relais een optimale releasedynamiek en een goede contactlevensduur.

Wanneer de stroom door een draadspoel stopt, wordt er een spanningspiek gecreëerd.Deze piek is het gevolg van het ineenstorten van het magnetische veld rond de spoel.De beweging van het veld over de spoel produceert zeer spanningspieken die elektronische componenten kunnen beschadigen.Dit is wanneer de klemdiode in het spel komt.Door de C-diode parallel met de spoel te installeren, wordt een bypass gecreëerd voor de elektronen gedurende de tijd dat het circuit open is of stroom door de spoel stopt.

Zoals anderen al hebben gezegd, is de diode "antiparallel" aangesloten, d.w.z. hij is "achterwaarts" bedraad, zodat hij bij normaal bedrijf niet geleidt. Het primaire doel is om de spanning die over het relais verschijnt te beperken wanneer het is uitgeschakeld, wat op zijn beurt de spanning over het schakelelement (bipolaire transistor of MOSFET of relaiscontacten) beperkt, wat de schakeltransistor beschermt tegen falen als gevolg van overspanning. De diode werkt alleen in DC-circuits, een alternatief is nodig voor AC-circuits (bijvoorbeeld een varistor of weerstand + condensator. Het nadeel van het gebruik van een diode is dat de turn_off veel langzamer is dan de turn_on van het relais (of solenoïde). Dit kan een probleem zijn voor een relais aangezien de contacten langzaam openen en mogelijk boog. Het kan een voordeel zijn voor een hydraulische solenoïde, omdat de klep langzaam sluit zonder waterslag. Als er een alternatieve hogere voedingsspanning beschikbaar is, dan kan de diode hierop worden aangesloten; Als het relais bijvoorbeeld van 12 V wordt voorzien en de diode naar 24 V gaat, betekent dit dat de in- en uitschakeltijden ongeveer gelijk zijn en dat de opgeslagen energie wordt gedumpt in de 24 V-voeding. Als de spoel herhaaldelijk moet worden geschakeld, gaat er veel energie verloren met de eenvoudige diodecircuit, een iets complexere opstelling kan de meeste energie terugwinnen. Een ander nadeel is dat het diodecircuit de veranderingssnelheid van de spanning niet beperkt, bekend als dV / dT, dit kan een probleem zijn als het schakelelement een set contacten is, omdat het ervoor zorgt dat de contacten boog, in dat geval een snubber met behulp van weerstand + condensator of weerstand + condensator + diode zou nodig zijn om de "uit-toestand dV / dT" te beperken. De hoge dV / dT kan ook EMI creëren, en diodes voor algemeen gebruik zoals 1N4001 schakelen erg langzaam, dus kunnen ze gemakkelijk een 5nS brede hoogspanningspuls genereren voordat ze worden vastgeklikt, dus een klemdiode moet een schottky-diode zijn om EMI te vermijden. Alleen al het hebben van een klemdiode over de spoel voorkomt niet alle storingsmodi, bijvoorbeeld het aansluiten en loskoppelen van de spoel in een stopcontact terwijl deze actief is of het overbruggen van de transistor met jumperclips kan de schakeltransistor beschadigen vanwege de extreme dV / dT die erbij betrokken is.