¿Uso correcto de diodo Flyback o Snubber a través de Motor o Transistor?

Question

Al ver algunos esquemáticos en los que se ha colocado el diodo de retroceso o de absorción a través de los terminales C-E del transistor (Configuración derecha), en lugar de lo que típicamente he visto como el diodo de absorción colocado a través de los terminales de la bobina (Configuración izquierda).

¿Cuál de estos es el "correcto"? ¿O cada uno tiene un propósito diferente?

Cabe mencionar que los diodos normalmente son listados como diodos externos del tipo 1N400x (en Darlington TIP120), no como el diodo interno del BJT o del Mosfet.

Nota final, he visto algunos esquemáticos que tienen ambos diodos, uno a través de la bobina y otro a través de los terminales CE. Supongo que uno es simplemente redundante sin afectar realmente el circuito en ese caso, ¿es una suposición errónea?

simular este circuito – Esquemático creado usando CircuitLab

La respuesta a ¿Cuándo/por qué utilizarías un diodo Zener como diodo de absorción (en la bobina de un relé)? aborda esto levemente, mostrando un Diodo regular en la configuración izquierda anterior, mientras muestra un Diodo Zener en la configuración derecha. No dice que lo contrario no sea verdadero (o por qué) Así que como una segunda parte, ¿puede un Zener funcionar en la configuración izquierda y un diodo regular en la configuración derecha? Si es así, ¿cómo cambia su funcionamiento?

Answer 1

Tenga en cuenta el funcionamiento del circuito.

Cuando el transistor está encendido, la corriente fluye en la bobina de arriba abajo como se dibuja el circuito. Ahora apagamos el transistor. La corriente en la bobina todavía quiere fluir.

Para el circuito de la izquierda, esta corriente ahora puede fluir de regreso a Vcc a través del diodo. El voltaje a través de la bobina ha invertido dirección y está limitado por el diodo, la corriente puede disminuir de manera segura a cero.

Para el circuito de la derecha, el diodo no ayuda. La corriente que fluye en la bobina hará que el voltaje en el colector suba al punto donde el transistor (o posiblemente el diodo) se averíe y comience a conducir. En este punto, la corriente puede empezar a disminuir en la bobina, pero la energía en el transistor averiado (o menos probablemente en el diodo) será excesiva y puede causar la muerte del transistor. Cabe destacar que un diodo zener aquí funcionará porque permite que el voltaje en la bobina se invierta para que la corriente pueda disminuir a cero mientras limita el voltaje en el transistor a un valor seguro.

Cabe señalar que permitir que el voltaje en la bobina se invierta a un voltaje más alto significa que la corriente puede disminuir más rápidamente, por eso a veces se ve un zener en el circuito de la derecha o más de un diodo en serie en el de la izquierda.

Answer 2

Un zener puede funcionar en ambos, pero un diodo no lo haría

Un zener.

Para la izquierda solo funcionaría como un diodo (con algo de limitación de suministro..) Para la derecha descargará rápidamente la bobina (si está valorado correctamente - tvs)

Un diodo

Para la izquierda será un chop-chop normal con un camino de rueda libre. Para la derecha tienes un transistor muerto

Answer 3

Lo último no puede ser posiblemente correcto. La corriente inducida fluye en la misma dirección que la corriente original, y un diodo de unión inversa no ayudará. El voltaje que se acumula de esa corriente a través de la resistencia ahora casi infinita es lo que daña el transistor en primer lugar (el Zener funciona permitiendo que la corriente fluya una vez que el voltaje alcanza un máximo dado). Que el transistor siga funcionando después de apagarlo en esa configuración es pura suerte.

Answer 4

El inductor está causando un pico de voltaje alto porque se interrumpe el camino de corriente. La corriente intentará encontrar un nuevo camino y hasta que lo haga, aumentará su voltaje. Mejor alternativa

El circuito de la izquierda es el mejor de los dos, suprime el pico de voltaje en la fuente. Si el voltaje a través del inductor aumenta, el diodo comienza a conducir hasta que toda la energía se disipa en el circuito.

El circuito de la derecha intenta hacer lo mismo, pero depende de que la fuente de alimentación tenga un camino de baja impedancia. Esto no siempre es cierto y algunos reguladores de voltaje no permiten que la corriente inversa se introduzca en su salida. Mala alternativa.

La alternativa del zener o MOV sufre del mismo problema que el circuito de la derecha, depende de un camino de baja impedancia a través de la fuente de alimentación. Mala alternativa.

Personalmente no me gusta el 1N400x para este uso porque es bastante lento. Para corrientes pequeñas (<100mA) prefiero un 1N4148 que es mucho más rápido. Para corrientes más grandes revisaría una de las diversas guías de selección en Internet.

Answer 5

Quieres usar el circuito de la izquierda (ya sea que estés usando un diodo estándar o una combinación de diodo + Zener) por dos razones:

1. Algunas fuentes de alimentación (casi todas las fuentes reguladas lineales, de hecho) no pueden absorber corriente, lo cual el segundo circuito les pide hacer. Si intentas pedirle a la fuente que absorba cuando no puede, el voltaje de salida aumentará de manera incontrolada, potencialmente dañando la fuente y cualquier otra cosa conectada a ella.

2. Incluso si la fuente puede absorber corriente, el circuito de la mano izquierda sigue siendo superior porque el área del bucle para el transitorio de apagado dI/dt se mantiene mucho más pequeño, evitando que emita tanta EMI como lo haría si fuera todo el camino hasta la fuente de alimentación y regresara. Esto es especialmente importante si estás sujetando el back-EMF a un valor significativo porque la EMI resultante será mayor en ese caso.