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          6. 續流二極管在開關電源的作用
            • 發布時間:2019-12-06 16:23:44
            • 來源:
            • 閱讀次數:
            續流二極管在開關電源的作用
            引言
            續流二極管都是并聯在線圈的兩端,線圈在通過電流時,會在其兩端產生感應電動勢。當電流消失時,其感應電動勢會對電路中的原件產生反向電壓。當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時,會把原件如三極管,等造成損壞。續流二極管并聯在線兩端,當流過線圈中的電流消失時,線圈產生的感應電動勢通過二極管和線圈構成的回路做功而消耗掉。從而保護了電路中的其它原件的安全。
            在電路中反向并聯在繼電器或電感線圈的兩端,當電感線圈斷電時其兩端的電動勢并不立即消失,此時殘余電動勢通過一個二極管釋放,起這種作用的二極管叫續流二極管。其實還是個二極管只不過它在這起續流作用而以,例如在繼電器線圈兩端反向接的那個二極管或單向可控硅兩端反向接的也都是為什么要反向接個二極管呢?
            因為繼電器的線圈是一個很大的電感,它能以磁場的形式儲存電能,所以當他吸合的時候存儲大量的磁場當控制繼電器的三極管由導通變為截至時線圈斷電但是線圈里有磁場這時將產生反向電動勢電壓可高達1000V以上很容易擊穿推動三極管或其他電路元件,這是由于二極管的接入正好和反向電動勢方向一致把反向電勢通過續流二極管以電流的形式中和掉從而保護了其他電路元器件,因此它一般是開關速度比較快的二極管,象可控硅電路一樣因可控硅一般當成一個觸點開關來用,如果控制的是大電感負載一樣會產生高壓反電動勢原理和繼電器一樣的。在顯示器上也用到一般用在消磁繼電器的線圈上。
            經常和儲能元件一起使用,防止電壓電流突變,提供通路。電感可以經過它給負載提供持續的電流,以免負載電流突變,起到平滑電流的作用!在開關電源中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的的續流電路。這個電路與變壓器原邊并聯。當開關管關斷時,續流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應電壓過高,擊穿開關管。
            一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管就可以了,用來把線圈產生的反向電勢釋放掉!
            續流二極管
            在圖3中KR在VT導通時,上面電壓為上正下負,電流方向由上向下。在VT關斷時會,KR中電流突然中斷,會產生感應電勢,其方向是力圖保持電流不變,即總想保持KR電流方向為由下至下。這個感應電勢與電源電壓迭加后加在VT兩端,容易使VT出穿。為此加上VD,將KR產生的感應電勢短路掉,電注是你所說的“順時針方向在二極管和繼電器所的小回路里面流動”,從而保護VT。圖2中的R、C也是利用C上電壓不能突變的原理,來吸收感應電勢??梢?ldquo;續流二極管”并不是一個實質的元件,它只不過在電路中起到的作用稱做“續流”。
            續流二極管在正激開關電源的作用?
            在正激開關電源中,當MOS關斷的時候,變壓器副邊靠電感中儲存的能量對外提供電流。
            為使電感在有負載時發揮這種作用,在變壓器的副邊增加續流二極管。當MOS關斷時,電感,負載和續流二極管會產生通路,將電感中的能量對外傳遞。
            只有在有外負載的情況下,續流二極管中采用電流流過
            變流技術中,續流二極管在電路里起什么作用?
            在電子變流電路中,整流部分單相橋式整流是實際應用最多的單相整流電路。而三相橋式整流是電力系統特別是發電機勵磁系統應用最多的方式。這兩種電路都要接入續流二極管。其作用大致是一樣的,以單相橋式電路為例說明:當可控整流橋接入感性負載時,由于電感電流不能突變,在可控硅關斷期內,必須在負載兩端接入續流二極管以保持電感電流的通路,以防止可控硅關斷時在電感負載兩端產生危險的過電壓和可控硅能夠換相導通。
            然而發電機勵磁系統應用較多的三相橋式整流電路有三相半控橋與三相全控橋電路之分。因此為了保證整流元件可靠換流,半控橋需要在感性負載兩端并聯續流二極管,而全控橋不需要這樣做。當導通角改變時,半控橋的平均電壓和線電流的變化較全控橋慢。
            在現如今使用較多的如變頻器等設備中包含有整流和逆變等變流電路,其中用到的續流二極管,一般都是在變頻器內部的直流母線上加續流二極管,那是因為如果負載是電感元件時當母線上大容量的逆變器發生故障時,直流母線上會產生巨大的反向浪涌能量,此時,我們需要給這些能量提供一個瀉放通道,否則巨大的能量將擊穿或燒毀小逆變器. 而這個通道就需要二極管來構成,故應為續流二極管.
            單向半波可控整流電路帶大電感負載時,為什么必須加續流二極管?
            單向半波可控整流帶大電感負載,在負半周可控硅截止時,電感負載會產生很高的反向感應電動勢,此反向電動勢足以使可控硅擊穿燒毀,加續流二極管后可使反向電動勢泄放為二極管的正向壓降(約0.7v),從而有效保護可控硅。
            續流二極管二極管的供應商通常是指反向并聯在電感線圈,繼電器繼電器的供應商,可控硅可控硅的供應商等儲能元件兩端,在 電路中電壓或電流出現突變時,對電路中其它元件起保護作用的二極管.續流二極管由于在電路中起到續流的作用而得名,一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管來作為續流二極管。
            續流二極管的簡介
            以電感線圈為例,當線圈中有電流通過時,其兩端會有感應電動勢產生。當電流消失時,其感應電動勢會對電路中的元件產生反向電壓。當反向電壓高于元件的反向擊穿電壓時,會把元件如三極管等燒壞。如果在線圈兩端反向并聯一個二極管(有時候會串接一個電阻),當流過線圈中的電流消失時,線圈產生的感應電動勢就會通過二極管和線圈構成的回路消耗掉,從而保證電路中的其它元件的安全。
            對于繼電器而言,由于繼電器的線圈是一個很大的電感,它能以磁場的形式儲存電能,所以當它吸合的時候會存儲大量的磁場。當控制繼電器的三極管由導通變為截至時,線圈就會斷電,但此時線圈里磁場并未立即消失,該磁場將產生反向電動勢,其電壓可高達 1000v,這樣的高壓很容易擊穿如三極管或其它電路元件。如果我們在繼電器兩端反向并聯一個二極管(對于繼電器,通常會在續流二極管上串接一個電阻以防止回路電流過高),由于該二極管的接入正好和反向電動勢方向一致,這樣就可以把反向電動勢以電流的形式消耗掉,從而達到保護其它電路元器件的目的。
            對于可控硅電路,由于可控硅一般當成一個觸點開關開關 的供應商來用,如果控制的是大電感負載,一樣會產生高壓反電動勢,其原理和繼電器一樣。在顯示器上同樣也會用到續流二極管,一般是用在消磁繼電器的線圈上。
            續流二極管的工作原理
            續流二極管
            上圖給出了續流二極管的典型應用電路,其中電阻R視情況決定是否需要。儲能元件在VT導通時,電壓為上正下負,電流方向從上向下。當VT關斷時,儲能元件中的電流突然中斷,此時會產生感應電勢,其方向是力圖保持電流不變,即總想保持儲能元件電流方向從上向下。這個感應電勢與電源電源 的供應商電壓迭加后加在VT兩端,容易使VT擊穿,為此可以加上VD,這樣就可以將儲能元件產生的感應電勢短路掉,從而達到保護VT的目的。
            續流二極管的作用
            續流二極管通常和儲能元件一起使用,其作用是防止電路中電壓電流的突變,為反向電動勢提供耗電通路。電感線圈可以經過它給負載提供持續的電流,以免負載電流突變,起到平滑電流的作用!在開關電源開關電源 的供應商中,就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的的續流電路。這個電路與變壓器原邊并聯。
            當開關管關斷時,續流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應電壓過高,擊穿開關管。
            續流二極管的選型
            一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管
            續流二極管的注意事項
            續流二極管通常應用在開關電源、繼電器電路、可控硅電路、IGBTIGBT 的供應商等電路中,其應用非常廣泛。在使用時應注意一下幾點:
            (1) 續流二極管是防止直流線圈斷電時,產生自感電勢形成的高電壓對相關元器件造成損害的有效手段!
            (2) 續流二極管的極性不能接錯,否則將造成短路事故;
            (3) 續流二極管對直流電壓總是反接的,即二極管的負極接直流電的正極端;
            (4) 續流二極管是工作在正向導通狀態,并非擊穿狀態或高速開關狀
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