Когда / почему вы используете стабилитрон в качестве маховика (на катушке реле)?

Я только что размышлял над учебником по адресу http://www.electronics-tutorials.ws/io/io_5.html , и при обсуждении диодов с маховиком он включает это предложение без дальнейшей разработки:

Помимо использования диодов маховика для защиты полупроводниковых компонентов, другие устройства, используемые для защиты, включают в себя RC Snubber Networks, металлоксидные варисторы или MOV и стабилитроны.

Я могу видеть, как может понадобиться RC-сеть, если это большое устройство, и поэтому катушка может отбрасывать больше тока, чем вы хотите рассеять через один диод. (Пожалуйста, поправьте меня, если это не причина.)

Я понятия не имею, что такое MOV, поэтому на данный момент я проигнорирую это. :-)

Я немного читал о стабилитронах, но не понимаю, почему их более низкое напряжение обратного пробоя здесь может быть желательно?

Изменить: я также озадачен следующей диаграммой из учебника выше:

Разве это не возьмет напряжение обратной связи и не сбросит его в сеть Vcc? Разве не было бы лучше, чтобы катушка реле находилась между TR1 и землей, а диод рассеивал напряжение обратной связи на землю?

Ток от размыкания реле вообще не поступает на VCC-рейку. Это следует пути, показанному здесь:

Накопленная энергия рассеивается в диодном падении и сопротивлении катушки реле.

В конфигурации стабилитрона накопленная энергия рассеивается при полном напряжении стабилитрона диода. Мощность V * I намного выше, поэтому ток будет падать быстрее, и реле может открываться немного быстрее:

MOV отличаются от стабилитронов, но выполняют аналогичную схему: они поглощают энергию, когда напряжение превышает определенный уровень. Они используются для защиты от перенапряжения, а не для точных вещей, таких как регуляторы напряжения.

Скорость, с которой магнитное поле будет разрушаться в соленоиде, электромагните или аналогичном устройстве при отключении питания, будет пропорциональна напряжению, которое может появиться на устройстве. Если кто-либо работает с 12-вольтным соленоидом или реле с помощью кнопки и без защиты от обратного хода, отпускание кнопки может привести к появлению сотен или тысяч вольт на катушке до тех пор, пока поле не разрушится; однако из-за большого напряжения на катушке поле будет разрушаться почти мгновенно.

Добавление простого улавливающего диода предотвратит появление значительного напряжения на соленоиде или реле при его отпускании. Это также, однако, заставит катушку оставаться намагниченной гораздо дольше, чем в противном случае. Если для того, чтобы магнитное поле в катушке реле достигло полной силы при 12 вольт, потребовалось бы 5 мсек, это займет примерно в 17 раз больше (т.е. 85 мс), чтобы он рассеивался через улавливающий диод. В некоторых ситуациях это может быть проблемой. Добавление некоторых других схем для снижения напряжения может позволить обесточить катушку намного быстрее.

Кстати, если вы часто переключаете много реле 12 В, я ожидаю, что можно было бы сэкономить достаточное количество энергии, если бы диоды зажима заряжали крышку, а затем брали энергию из этой крышки для какой-то другой цели. Я не уверен, что или где это сделано, но в чем-то вроде автомата для игры в пинбол это может показаться полезной концепцией.

Стабилитрон обычно включался бы последовательно с диодом свободного хода от катода к катоду (указывая друг на друга). Это заставляет напряжение падать быстрее, и поэтому поле катушки будет разрушаться быстрее, и, следовательно, реле / ​​соленоид будет открываться быстрее. В импульсных источниках питания (SMPS) это также известно как демпфер Зенера.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Смотрите также этот вопрос / ответ: вопрос по стабилитрону

Некоторые из этих ответов перепутаны с тем, что происходит с простым диодом. Энергия рассеивается преимущественно в Rcoil, а не в диоде.

Ключевым моментом является то, что при использовании диода диссипация представляет собой экспоненциальный спад RL (например, RC). Это экспоненциально, что заставляет его так долго (тем более, что ток выпуска может составлять только 20%). С зенером это линейное падение до нуля.

Это имитирует реальное реле из значений таблицы R и L.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Вы заметите, что время ВКЛ (нарастание тока) больше, чем время выключения с использованием диода (L1, D1).

Это не правильно, так как индуктивность больше (0,74H), когда якорь реле замкнут (лучше магнитная цепь), чем при разомкнутом (0,49H). Реальное время включения (с 0,49H) и время выключения с диодом практически одинаковы.

Токи L2, L4 одинаковы, так как в обоих случаях одинаковое падение (и один и тот же Vdrain на выходе).

игнорируй это

^{смоделировать эту схему}

Вот примечание приложения об использовании обычных + стабилитронов для защиты компонентов и быстрого отключения питания. Он показывает время затухания и значения напряжения для нескольких методов.