Kaip veikia diodų apsauga
Diodų asortimentas neapsiriboja lygintuvais. Tiesą sakant, ši sritis yra labai plati. Be kita ko, diodai naudojami apsaugos tikslais. Pavyzdžiui, apsaugoti elektroninius prietaisus, kai jie įjungiami neteisingai su netinkamu poliškumu, apsaugoti įvairių grandinių įėjimus nuo perkrovų, apsaugoti puslaidininkinius jungiklius nuo savaime sukeltų EML impulsų, atsirandančių išjungiant indukcines apkrovas ir kt. n.
Norint apsaugoti skaitmeninių ir analoginių mikroschemų įvestis nuo viršįtampių, naudojamos dviejų diodų grandinės, kurios priešinga kryptimi yra prijungtos prie mikroschemos maitinimo bėgių, o diodo grandinės vidurinis taškas yra prijungtas prie apsaugotos įvesties.
Jei į grandinės įvestį įvedama įprasta įtampa, tada diodai yra uždaroje būsenoje ir beveik neturi įtakos mikroschemos ir visos grandinės veikimui.
Tačiau kai tik apsaugotos įvesties potencialas viršija maitinimo įtampą, vienas iš diodų pereis į laidžiąją būseną ir manipuliuos šiuo įėjimu, taip apribodamas leistiną įėjimo potencialą iki maitinimo įtampos vertės ir tiesioginės įtampos kritimo. diodas.
Tokios grandinės kartais iš karto įtraukiamos į integruotą mikroschemą jo kristalo projektavimo stadijoje arba įtraukiamos į grandinę vėliau, mazgo, bloko ar viso įrenginio kūrimo stadijoje. Apsauginiai dviejų diodų mazgai taip pat gaminami gatavų mikroelektroninių komponentų pavidalu trijų gnybtų tranzistorių dėžutėse.
Jei reikia išplėsti apsaugos įtampos diapazoną, diodai užuot jungiami prie maitinimo potencialų magistralių, jungiami prie kitų potencialų taškų, kurie užtikrins reikiamą leistiną diapazoną.
Ilgos kabelių linijos kartais patiria stiprių trukdžių, pavyzdžiui, dėl žaibo smūgio. Norint nuo jų apsisaugoti, gali prireikti sudėtingesnių grandinių, kuriose yra ne tik du diodai, bet ir rezistoriai, ribotuvai, kondensatoriai ir varistoriai.
Išjungiant indukcinę apkrovą, pavyzdžiui, relės ritę, droselį, elektromagnetą, elektros variklį ar magnetinį starterį, pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį atsiranda saviindukcijos EML impulsas.
Kaip žinote, savaiminės indukcijos emf neleidžia srovei mažėti per bet kokį induktyvumą, bandydamas kažkaip išlaikyti srovę per ją nepakitusią. Bet tuo metu, kai išjungiamas ritės srovės šaltinis, induktyvumo magnetinis laukas turi kažkur išsklaidyti savo energiją, kurios vertė yra
Taigi, kai tik išjungiamas induktyvumas, jis pats tampa įtampos ir srovės šaltiniu, o šiuo metu ant uždaro jungiklio atsiranda įtampa, kurios vertė gali būti pavojinga jungikliui. Naudojant kietojo kūno jungiklius, gali būti pažeistas pats jungiklis, nes energija greitai išsisklaidys ir esant labai didelei jungiklio galiai. Dėl mechaninių jungiklių pasekmės gali būti kibirkštys ir kontaktų deginimas.
Dėl savo paprastumo diodų apsauga yra labai paplitusi ir leidžia apsaugoti įvairius jungiklius, sąveikaujančius su indukcine apkrova.
Norint apsaugoti jungiklį su indukcine apkrova, diodas jungiamas lygiagrečiai su rite tokia kryptimi, kad darbo srovei iš pradžių tekėjus per ritę, diodas užsiblokuotų. Tačiau kai tik išjungiama ritės srovė, atsiranda savaiminės indukcijos EML, kurios poliškumas yra priešingas įtampai, kuri anksčiau buvo pritaikyta induktyvumui.
Šis savaiminio induktyvumo emf atrakina diodą, o dabar srovė, kuri anksčiau buvo nukreipta per induktyvumą, juda per diodą, o magnetinio lauko energija išsklaido diodą arba gesinimo grandinę, kurioje jis yra prijungtas. Tokiu būdu perjungimo jungiklis nebus pažeistas dėl pernelyg didelės įtampos, tiekiamos jo elektrodams.
Kai apsaugos grandinėje yra tik vienas diodas, įtampa per ritę bus lygi tiesioginiam įtampos kritimui per diodą, ty nuo 0,7 iki 1,2 volto, priklausomai nuo srovės stiprumo.
Tačiau kadangi šiuo atveju diodo įtampa yra maža, srovė kris lėtai, o norint pagreitinti apkrovos išjungimą, gali prireikti naudoti sudėtingesnę apsaugos grandinę, kurioje yra ne tik diodas, bet ir zenerio diodas serijiniu diodu, arba diodas su rezistoriumi ar varistoriumi - pilna gesinimo grandinė.