元器件知識|續流二極管作用與工作原理分享-KIA MOS管

續流二極管作用與工作原理

續流二極管都是并聯(lián)在線(xiàn)圈的兩端，線(xiàn)圈在通過(guò)電流時(shí)，會(huì )在其兩端產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。當電流消失時(shí)，其感應電動(dòng)勢會(huì )對電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。當反向電壓高于原件的反向擊穿電壓時(shí)，會(huì )把原件如三極管，等造成損壞。

續流二極管并聯(lián)在線(xiàn)兩端，當流過(guò)線(xiàn)圈中的電流消失時(shí)，線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢通過(guò)二極管和線(xiàn)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(lián)在繼電器或電感線(xiàn)圈的兩端，當電感線(xiàn)圈斷電時(shí)其兩端的電動(dòng)勢并不立即消失，此時(shí)殘余電動(dòng)勢通過(guò)一個(gè)二極管釋放，起這種作用的二極管叫續流二極管。其實(shí)還是個(gè)二極管只不過(guò)它在這起續流作用而以，例如在繼電器線(xiàn)圈兩端反向接的那個(gè)二極管或單向可控硅兩端反向接一個(gè)二極管。

為什么要反向接個(gè)二極管呢？

因為繼電器的線(xiàn)圈是一個(gè)很大的電感，它能以磁場(chǎng)的形式儲存電能，所以當他吸合的時(shí)候存儲大量的磁場(chǎng)當控制繼電器的三極管由導通變?yōu)榻刂習r(shí)線(xiàn)圈斷電但是線(xiàn)圈里有磁場(chǎng)這時(shí)將產(chǎn)生反向電動(dòng)勢電壓可高達1000V 以上很容易擊穿推動(dòng)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(dòng)勢方向一致把反向電勢通過(guò)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(kāi)關(guān)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(gè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)來(lái)用，如果控制的是大電感負載一樣會(huì )產(chǎn)生高壓反電動(dòng)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(xiàn)圈上。經(jīng)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(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)電源中，就能見(jiàn)到一個(gè)由二極管和電阻串連起來(lái)構成的的續流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)。當開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續流電路可以釋放掉變壓器線(xiàn)圈中儲存的能量，防止感應電壓過(guò)高，擊穿開(kāi)關(guān)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(lái)把線(xiàn)圈產(chǎn)生的反向電勢釋放掉。

在圖3 中KR 在VT 導通時(shí)，上面電壓為上正下負，電流方向由上向下。在VT 關(guān)斷時(shí)會(huì )，KR中電流突然中斷，會(huì )產(chǎn)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(gè)感應電勢與電源電壓迭加后加在ＶＴ?xún)啥耍菀资梗郑猿龃榇思由希郑模瑢ⅲ耍耶a(chǎn)生的感應電勢短路掉，電注是你所說(shuō)的“順時(shí)針?lè )较蛟诙O管和繼電器所的小回路里面流動(dòng)”，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(lái)吸收感應電勢。可見(jiàn)“續流二極管”并不是一個(gè)實(shí)質(zhì)的元件，它只不過(guò)在電路中起到的作用稱(chēng)做“續流”。

續流二極管在正激開(kāi)關(guān)電源的作用？

在正激開(kāi)關(guān)電源中，當MOS 關(guān)斷的時(shí)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(shí)發(fā)揮這種作用，在變壓器的副邊增加續流二極管。

當MOS 關(guān)斷時(shí)，電感，負載和續流二極管會(huì )產(chǎn)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(guò)。

變流技術(shù)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(shí)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(fā)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(shuō)明：當可控整流橋接入感性負載時(shí)，由于電感電流不能突變，在可控硅關(guān)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(guān)斷時(shí)在電感負載兩端產(chǎn)生危險的過(guò)電壓和可控硅能夠換相導通。

然而發(fā)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(lián)續流二極管，而全控橋不需要這樣做。

當導通角改變時(shí)，半控橋的平均電壓和線(xiàn)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(xiàn)上加續流二極管；

那是因為如果負載是電感元件時(shí)當母線(xiàn)上大容量的逆變器發(fā)生故障時(shí)，直流母線(xiàn)上會(huì )產(chǎn)生巨大的反向浪涌能量，此時(shí),我們需要給這些能量提供一個(gè)瀉放通道,否則巨大的能量將擊穿或燒毀小逆變器. 而這個(gè)通道就需要二極管來(lái)構成,故應為續流二極管。

續流二極管的工作原理

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(shí)，電壓為上正下負，電流方向從上向下。當VT 關(guān)斷時(shí)，儲能元件中的電流突然中斷，此時(shí)會(huì )產(chǎn)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(gè)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(chǎn)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(dòng)勢提供耗電通路。電感線(xiàn)圈可以經(jīng)過(guò)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(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源的供應商中，就能見(jiàn)到一個(gè)由二極管和電阻串連起來(lái)構成的的續流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)。當開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續流電路可以釋放掉變壓器線(xiàn)圈中儲存的能量，防止感應電壓過(guò)高，擊穿開(kāi)關(guān)管。

續流二極管的注意事項

續流二極管通常應用在開(kāi)關(guān)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(shí)應注意一下幾點(diǎn)：

(1) 續流二極管是防止直流線(xiàn)圈斷電時(shí)，產(chǎn)生自感電勢形成的高電壓對相關(guān)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(tài)，并非擊穿狀態(tài)或高速開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

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