Une diode Flyback est également appelée diode de roue libre. Il est également appelé par de nombreux autres noms comme la diode d'amortisseur, la diode de suppression, la diode de capture ou la diode de serrage, la diode de commutation. Ici, la diode de capture est utilisée pour éliminer le retour en vol, lorsque la pointe de tension brusque est observée à travers la charge inductive lorsque le courant d'alimentation a brusquement réduit. Cela aide le circuit à ne pas endommager. Il sera empêché d'acheter un nouveau circuit. La diode de roue libre est une forme simplifiée où la source de tension est connecté à un inducteur avec un interrupteur.
Conception de la diode de roue libre
Dans le diagramme ci-dessous, une diode de roue libre est placée à travers l'inductance. Une diode flyback idéale aura une très grande capacité de courant de crête avant qui aide à gérer les transitoires de tension de brûler la diode, alimentation de l’inducteur convient à la tension de claquage inverse et à une faible chute de tension directe. Les surtensions peuvent être de 10 fois la tension de la source d'alimentation qui dépend de l'équipement impliqué et de l'application. Il est entendu qu'il ne faut pas sous-estimer l'énergie contenue dans un inducteur sous tension.
Diode de roue libre
La diode du volant peut provoquer une chute de retard des contacts lorsque l'alimentation est coupée et que le relais de bobine CC est utilisé. Cela est dû à la circulation continue du courant dans la diode et la bobine du relais. L'ouverture des contacts est très importante car une résistance de faible valeur est placée en série avec la diode, ce qui aide à dissiper l'énergie de la bobine plus rapidement.
Dans le volant application diodes Schottky sont utilisés pour convertisseurs de puissance à découpage , car ils auront la plus faible chute avant, c'est-à-dire 0,2 V. Ceux-ci réagissent également rapidement en polarisation inverse dans le cas où l'inducteur est réactivé. Tout en transférant l'énergie de l'inductance à un condensateur, il dissipe moins d'énergie
Diode de roue libre fonctionnant
Le principe de fonctionnement de la diode de roue libre sera simple et sera expliqué avec trois circuits. Cela permettra de comprendre clairement comment cela fonctionne réellement. En régime permanent, l'interrupteur sera fermé pendant une longue période de sorte que l'inducteur soit complètement alimenté et se comporte comme s'il s'agissait d'un court
Interrupteur fermé, pas de diode Flyback
Maintenant, le courant descendra de la borne positive à la borne négative de la source de tension , à travers l'inducteur. Si l'interrupteur est ouvert, l'inducteur résistera à la chute soudaine de courant. Si dI / dt est grand alors la tension est grande en utilisant son énergie de champ magnétique stockée et créera sa propre tension.
Commutateur ouvert, inductance sous tension, pas de diode Flyback
Un potentiel positif extrêmement important est créé là où il y avait autrefois un potentiel négatif, et un potentiel négatif est créé là où il y avait autrefois un potentiel positif. L'interrupteur restera à la tension de l'alimentation, mais il est resté en contact avec l'inducteur et abaissera la tension négative. Puisque le commutateur est ouvert, aucune connexion n'est donc physiquement établie pour permettre au courant de continuer à circuler, un arc à travers l'entrefer est provoqué en raison de la grande différence de potentiel de l'interrupteur ouvert.
Maintenant, cela est résolu en utilisant la diode Flyback. Le problème de l'arc de famine en permettant jusqu'à ce que l'énergie soit dissipée par les pertes dans le fil par l'inductance pour en tirer du courant dans une boucle continue, la diode et la résistance.
Commutateur ouvert, inductance sous tension, protection de diode Flyback
La diode sera polarisée inversée lorsque l'interrupteur est fermé contre l'alimentation et qui n'existe pas dans le circuit à des fins pratiques. Cependant, la diode devient polarisée en direct lorsque l'interrupteur est ouvert, par rapport à l'inducteur, et permet de conduire le courant dans une boucle circulaire du potentiel positif en bas de l'inducteur au potentiel négatif en haut. La tension aux bornes de l'inductance sera fonction de la chute de tension directe de la diode Flyback. Le temps total de dissipation peut varier, mais il durera quelques millisecondes
La diode de roue libre ou les diodes Flyback sont essentiellement connectées à travers des bobines inductives pour éviter les pics de tension en cas de coupure de l'alimentation des appareils. Il y aura une forte pointe de tension lorsque l'alimentation de la charge inductive, c'est-à-dire des bobines et autres inducteurs sont désactivés. Ensuite, selon la loi de Lenz, la direction de cette tension sera opposée à la tension appliquée. La bobine du relais se charge magnétiquement lorsque le courant commence à circuler et stocke l'énergie dans le champ magnétique autour de la bobine.
Le courant dans la bobine a tendance à diminuer en cas de coupure d'alimentation, cet effet entraînera une surtension. La tension induite sautera à travers les contacts des relais qui sont connectés aux bobines. La durée de vie des contacts sera affectée par la production d'étincelles et d'arc.
Les transistors qui peuvent conduire les bobines de relais sera endommagé les composants électroniques avec la pointe de tension. La pointe de tension sera dans le sens inverse lorsque les diodes de roue libre sont connectées en polarisation inverse à la tension d'alimentation. Quand cela arrive alors le court-circuit a lieu à travers la diode . La pointe de tension est ainsi court-circuitée aux bornes de la bobine. Cela protégera les circuits connectés.
A partir de l'équation V = Ldi / dt, un dispositif inductif génère la tension. La valeur de di / dt sera grande, lorsque le courant tombe soudainement à zéro, ce qui entraîne une tension «inductive kick». Cela endommage les autres composants. La diode Flyback fournira un chemin pour la circulation du courant inductif. Maintenant, on peut dire que le courant traversant la combinaison diode / inductance au moment de la coupure sera égal au courant circulant juste avant la coupure.
La décroissance exponentielle I = imax (1-exp (-Lt / R)
- Imax = courant initial
- t = éteindre
- L = inductance
- R = résistance série équivalente du circuit
Le principe principal de la diode Flyback
Lorsque le transistor est activé, il sera polarisé en inverse et n’existera pas dans un circuit. Lorsque les transistors OFF, la diode Flyback sera polarisée en direct. La diode Flyback obligera l'inducteur à tirer le courant de lui-même sous forme de boucle jusqu'à ce que toute l'énergie soit dissipée dans les fils et la diode. La diode Flyback permet à l'inducteur de tirer du courant de lui-même dans une boucle jusqu'à ce que l'énergie soit dissipée dans la diode et les fils.
Quand le flux de courant vers un moteur à induction AC est soudainement interrompu, puis l'inductance essaie de maintenir l'augmentation de la tension et du courant en inversant la polarité. En l'absence de «diode de roue libre», la tension peut devenir très élevée et endommager le dispositif de commutation IGBT , Thyristor, etc. Grâce à cela, le courant inverse peut circuler à travers la diode et se dissiper.
Lorsqu'un seul interrupteur est utilisé avec un transformateur à noyau de fer ou de ferrite commuté, la diode de roue libre ralentira le taux de changement de courant et ne transférera pas d'alimentation vers le côté secondaire et lorsque l'inducteur est commuté par le dispositif de commutation et très probablement il saturera le noyau pour faire passer un fort courant. Dans transformateur commuté , il est préférable de ne pas utiliser une diode de roue libre avec un moteur pour le casser et gaspillera de l'énergie dans la diode elle-même lorsqu'elle aura besoin d'un bon dissipateur thermique.
Applications de diode de roue libre
Les charges inductives sont désactivées par des dispositifs à semi-conducteurs
- Pilotes de relais
- Pilotes de moteur pont en H
- Redresseur pleine onde
Tout est question de fonctionnement de la diode de roue libre ou de la diode Flyback et de leurs fonctions De plus, toute question concernant cet article ou pour en savoir plus à propos de la théorie de la jonction PN , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, Quelle est la fonction d'une diode flyback ?
