Uso de una resistencia grande en lugar de un diodo flyback

Question

En una video conferencia de un profesor está explicando cómo prevenir un arco eléctrico provocados por la conmutación en un circuito RL. Aquí está la sección (alrededor de las 18:26) donde lo explica: https://youtu.be/FYDLG_A2P1I?t=1106

Yo sé que un flyback diodo se utiliza para este propósito:

... sin embargo, en este ejemplo se utiliza una gran resistencia para crear un camino para la corriente inversa.

Mis preguntas son:

1. Si una gran resistencia se utiliza, ¿no sería un problema si un continuo cambio es muy rápido en comparación a la LR constante de tiempo?

2. Si un diodo se utiliza, el inductor de la quemadura si la espalda emf actual es demasiado alto? En casi todos los ejemplos que sólo tiene que utilizar un diodo sin mencionar acerca de esta posibilidad.

Answer 1

Usted necesita estar consciente de que el profesor en el vídeo se está saltando sobre un par de cosas. Tenga en cuenta que en unos 22 minutos, él escribe la ecuación para la corriente a través del resistor $$i = I_0 e^{\frac{R}{L}t}$$ but conveniently fails to evaluate $$ I_0= iR $$ En otras palabras, por su propuesta de 10.000 ohmios, 1 amperio de corriente proporcionará un 10 kV pico de voltaje.

Con una resistencia en lugar de un diodo es uno de esos entretenido desventajas. Un diodo va a limitar el interruptor de voltaje a sólo un poco más de la fuente de voltaje. Esto es muy útil cuando el interruptor es un dispositivo de estado sólido como un MOSFET que absolutamente no puede manejar kV picos. Por otro lado, el límite de tensión restringe dI/dt, por lo que toma mucho tiempo para que el diodo a sangrar la actual. Un resistor permitirá mucho más alto de pulso voltajes, pero por lo general va a ser mucho más corto. Así:

1-) Si una gran resistencia se utiliza, ¿no sería un problema si un la conmutación continua es muy rápido en comparación a la LR constante de tiempo?

Yup. No lo hacen con los reguladores de conmutación. El profesor se refería a muy baja interruptor de precios, tales como la aplicación y la extracción de energía de un circuito. Muy de la vieja escuela.

2-) Si un diodo se utiliza, el inductor de la quemadura si la espalda emf la corriente es demasiado alta? En casi todos los ejemplos que sólo tiene que utilizar un diodo sin mencionar acerca de esta posibilidad.

Nope. El "back emf actual", que es simplemente el valor de la corriente que existía cuando el interruptor se abre. El diodo debe de tamaño suficiente, aunque - debe ser capaz de llevar a cualquier corriente del inductor llevaba.

Answer 2

Esta es una adición a lo que otros han dicho - no es una respuesta completa por sí misma:

Una "característica" de la utilización de la resistencia es que se puede disipar la energía almacenada más rápidamente que el diodo.

Diodo pérdida inicialmente = Vf_diode x Iinitial mientras que
Resistencia de pérdida inicial = I^2_initial x R.
Durante más de aproximadamente 1 Voltio de la gota de la resistencia de disipación de energía de la tasa comienza superior y por encima de unos pocos voltios de su mayor o mucho mayor en general.

En algunos casos esta materia - por ejemplo, el relé de liberación veces son "slugged" por un diodo y puede verse ampliado. Un compromiso es una resistencia en serie con un diodo para que la disipación es más alto/más rápido, Vmax puede ser diseñado y corriente se bloquea en el estado.

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Añadió:

Yo estaba pensando en el uso de la resistencia en lugar de diodo traería un mayor tiempo de decaimiento exponencial por lo que sería problema si la velocidad de conmutación es mucho mayor que la LR constante de tiempo. No creo que un gran R aumentaría la constante de tiempo?

No. Esto no es un "normal" la situación.

En un inductor, en apagar I_existing VA a seguir fluyendo.

Si NO hay ninguna ruta de acceso de la serie, a continuación, 1/2Li^2 la energía va a convertir a 1/2CV^2
donde C está disponible capacitancia - añadidos o perdidos.
Si sólo la capacitancia parásita que está presente, a menudo es pequeño .
Para los pequeños de C V debe de ser muy grande - usted puede conseguir kilovoltios de la espiga de un bajo voltaje de suministro peor de los casos.

La constante de tiempo para un LR combinación es tc = (L/R).
es decir, como R sube tc va hacia ABAJO.
Esto es debido a que Iexisting DEBE fluir de manera
V = Iexisting x R.
Para la gran R de obtener grandes V y de alimentación más grande, como
V^2/R o I^2R.

es decir aumentando el valor de un resistor de derivación
va a disipar más energía por período de tiempo
(y más de potencia pico)
y toman menos tiempo para Vspike a la caries
pero la tensión aumenta con R
y disipación de la energía con una tasa de R al cuadrado.

Answer 3

V=IR. Esto es algo que no se puede evitar.

Con el interruptor cerrado tal que el inductor se carga o se ha cargado en paralelo una resistencia proporcionará también una "fuga" ruta de acceso. Si la R es lo suficientemente grande como esta puede no ser una preocupación.

Pero cuando se abre el interruptor del inductor se va a querer mantener el flujo de corriente y ahora el camino es a través de la resistencia: V=IR y por lo tanto el voltaje a través del inductor se elevará a la satisfacción de este.

Usted puede ser capaz de tolerar esto en cuyo caso ... Seguro y un equilibrio entre las pérdidas debido a la filtración y la resultante de la tensión para mantener el flujo de corriente.

O usted podría utilizar un diodo

Answer 4

En general, el uso de un resistor solo para flyback supresión es mal visto por el conflicto entre decisiones de la resistencia de gran tamaño (para evitar el exceso de estado estacionario de la disipación cuando la bobina está siendo impulsada), y la resistencia de los pequeños (para limitar el back-EMF de la tensión en una manera significativa frente a la inutilidad de la resistencia de 10kOhm dada en la pregunta). Una forma más práctica de no-diodo-base del amortiguador de red utiliza un condensador en serie con el resistor -- esto permite que una pequeña resistencia (es decir en el orden de 30 a 100 ohmios en lugar de 10k ohmios) para ser utilizado sin disipar cualquier potencia en la resistencia bajo condiciones de estado estacionario.