元器件知識(shí)|續(xù)流二極管作用與工作原理分享-KIA MOS管

續(xù)流二極管作用與工作原理

續(xù)流二極管都是并聯(lián)在線圈的兩端，線圈在通過電流時(shí)，會(huì)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)電流消失時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)電路中的原件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)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(xù)流二極管并聯(lián)在線兩端，當(dāng)流過線圈中的電流消失時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉。從而保護(hù)了電路中的其它原件的安全。

在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端，當(dāng)電感線圈斷電時(shí)其兩端的電動(dòng)勢(shì)并不立即消失，此時(shí)殘余電動(dòng)勢(shì)通過一個(gè)二極管釋放，起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。其實(shí)還是個(gè)二極管只不過它在這起續(xù)流作用而以，例如在繼電器線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?yàn)槔^電器的線圈是一個(gè)很大的電感，它能以磁場(chǎng)的形式儲(chǔ)存電能，所以當(dāng)他吸合的時(shí)候存儲(chǔ)大量的磁場(chǎng)當(dāng)控制繼電器的三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂習(xí)r線圈斷電但是線圈里有磁場(chǎng)這時(shí)將產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)電壓可高達(dá)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(shì)方向一致把反向電勢(shì)通過續(xù)流二極管以電流的形式中和掉從而保護(hù)了其他電路元器件，因此它一般是開關(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(dāng)成一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)來用，如果控制的是大電感負(fù)載一樣會(huì)產(chǎn)生高壓反電動(dòng)勢(shì)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圈上。經(jīng)常和儲(chǔ)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)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流，以免負(fù)載電流突變，起到平滑電流的作用。

在開關(guān)電源中，就能見到一個(gè)由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲(chǔ)存的能量，防止感應(yīng)電壓過高，擊穿開關(guān)管。一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管就可以了，用來把線圈產(chǎn)生的反向電勢(shì)釋放掉。

在圖3 中KR 在VT 導(dǎo)通時(shí)，上面電壓為上正下負(fù)，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(yīng)電勢(shì)，其方向是力圖保持電流不變，即總想保持KR 電流方向?yàn)橛上?/span>至下。

這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)與電源電壓迭加后加在ＶＴ兩端，容易使ＶＴ出穿。為此加上ＶＤ，將ＫＲ產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)短路掉，電注是你所說的“順時(shí)針方向在二極管和繼電器所的小回路里面流動(dòng)”，從而保護(hù)ＶＴ。

圖２中的Ｒ、Ｃ也是利用Ｃ上電壓不能突變的原理，來吸收感應(yīng)電勢(shì)。可見“續(xù)流二極管”并不是一個(gè)實(shí)質(zhì)的元件，它只不過在電路中起到的作用稱做“續(xù)流”。

續(xù)流二極管在正激開關(guān)電源的作用？

在正激開關(guān)電源中，當(dāng)MOS 關(guān)斷的時(shí)候，變壓器副邊靠電感中儲(chǔ)存的能量對(duì)外提供電流。為使電感在有負(fù)載時(shí)發(fā)揮這種作用，在變壓器的副邊增加續(xù)流二極管。

當(dāng)MOS 關(guān)斷時(shí)，電感，負(fù)載和續(xù)流二極管會(huì)產(chǎn)生通路，將電感中的能量對(duì)外傳遞。只有在有外負(fù)載的情況下，續(xù)流二極管中采用電流流過。

變流技術(shù)中，續(xù)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(yīng)用最多的單相整流電路。而三相橋式整流是電力系統(tǒng)特別是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)用最多的方式。這兩種電路都要接入續(xù)流二極管。

其作用大致是一樣的，以單相橋式電路為例說明：當(dāng)可控整流橋接入感性負(fù)載時(shí)，由于電感電流不能突變，在可控硅關(guān)斷期內(nèi)，必須在負(fù)載兩端接入續(xù)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(fù)載兩端產(chǎn)生危險(xiǎn)的過電壓和可控硅能夠換相導(dǎo)通。

然而發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)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(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，而全控橋不需要這樣做。

當(dāng)導(dǎo)通角改變時(shí)，半控橋的平均電壓和線電流的變化較全控橋慢。在現(xiàn)如今使用較多的如變頻器等設(shè)備中包含有整流和逆變等變流電路，其中用到的續(xù)流二極管，一般都是在變頻器內(nèi)部的直流母線上加續(xù)流二極管；

那是因?yàn)槿绻?fù)載是電感元件時(shí)當(dāng)母線上大容量的逆變器發(fā)生故障時(shí)，直流母線上會(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構(gòu)成,故應(yīng)為續(xù)流二極管。

續(xù)流二極管的工作原理

上圖給出了續(xù)流二極管的典型應(yīng)用電路，其中電阻R 視情況決定是否需要。儲(chǔ)能元件在VT 導(dǎo)通時(shí)，電壓為上正下負(fù)，電流方向從上向下。當(dāng)VT 關(guān)斷時(shí)，儲(chǔ)能元件中的電流突然中斷，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其方向是力圖保持電流不變，即總想保持儲(chǔ)能元件電流方向從上向下。

這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)與電源電源的供應(yīng)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(chǔ)能元件產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)短路掉，從而達(dá)到保護(hù)VT 的目的。

續(xù)流二極管的作用

續(xù)流二極管通常和儲(chǔ)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(shì)提供耗電通路。電感線圈可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流，以免負(fù)載電流突變，起到平滑電流的作用。

在開關(guān)電源開關(guān)電源的供應(yīng)商中，就能見到一個(gè)由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲(chǔ)存的能量，防止感應(yīng)電壓過高，擊穿開關(guān)管。

續(xù)流二極管的注意事項(xiàng)

續(xù)流二極管通常應(yīng)用在開關(guān)電源、繼電器電路、可控硅電路、IGBTIGBT 的供應(yīng)商等電路中，其應(yīng)用非常廣泛。

在使用時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：

(1) 續(xù)流二極管是防止直流線圈斷電時(shí)，產(chǎn)生自感電勢(shì)形成的高電壓對(duì)相關(guān)元器件造成損害的有效手段。

(2) 續(xù)流二極管的極性不能接錯(cuò)，否則將造成短路事故；

(3) 續(xù)流二極管對(duì)直流電壓總是反接的，即二極管的負(fù)極接直流電的正極端；

(4) 續(xù)流二極管是工作在正向?qū)顟B(tài)，并非擊穿狀態(tài)或高速開關(guān)狀態(tài)。

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