电感性负载的驱动保护

只看该作者 · 2007-8-7 15:37

小弟最近用晶体三极管驱动电感负载，据说这种负载在关断时会产生反向电动势，威胁驱动管的安全。

现在看到两种保护措施，一种是用整流二极管1N4007保护，将驱动端接到电源，另一种是用稳压二极管并联在驱动管C、E极间。

不知道这两种保护措施有没有区别？在网上查稳压二极管的资料，都没有提到导通时间的问题。这两种二极管的保护动作时间是否有差别呢？

3万 · 2007-8-7 15:45

区别在于能量释放的时间不一样。用普通二极管并联在电感上，电感中存储的能量释放得慢，因为二极管正向电阻很小，压降也很小。用稳压二极管并联在驱动管上，电感中能量释放得快，因为稳压管压降大。
导通时间一般不是问题，都足够快。

3万 · 2007-8-8 12:20

可让反电势损耗在小电阻上,产生最佳阻尼效果
用示波器可观察到不加电阻要来回振荡好几周,加电阻一夹子就平息了

只看该作者 · 2007-8-15 22:07

只看该作者 · 2011-4-28 14:35

区别在于能量释放的时间不一样。用普通二极管并联在电感上，电感中存储的能量释放得慢，因为二极管正向电阻很小，压降也很小。用稳压二极管并联在驱动管上，电感中能量释放得快，因为稳压管压降大。导通时间一般不是 ...
maychang 发表于 2007-8-7 15:45

那如果在二极管回路中串联一个电阻，可以起到保护的作用么？

1万 · 2011-4-29 00:49

区别在于能量释放的时间不一样。用普通二极管并联在电感上，电感中存储的能量释放得慢，因为二极管正向电阻很小，压降也很小。用稳压二极管并联在驱动管上，电感中能量释放得快，因为稳压管压降大。
导通时间一般不是问题，都足够快。
maychang 发表于 2007-8-7 15:45

这两处的快慢，不理解哦。请详解

1万 · 2011-4-29 00:50

那如果在二极管回路中串联一个电阻，可以起到保护的作用么？
guwu 发表于 2011-4-28 14:35

你为什么这么问？

只看该作者 · 2011-4-29 09:02

俺的理解
1，如果二极管是理想二极管，电感线圈为理想线圈，那么整个回路电阻为0，在断开后，电感线圈将继续想保持断开瞬间的电流大小与方向，那么在回路电阻为0的理想情况下，电感线圈及二极管组成的理想回路将保持一个恒定的与断开瞬间相等的电流，以及电感线圈将保持一个恒定的磁场，这种情况下其感应电动势为0
2，如果二极管等效成理想二极管加一个理想的0.7V电池，那么断开后电感的电动势将被钳位在0.7V，任一时刻其能量消耗功率为i*0.7V
3，如果二极管换成稳压管，那一般其电压会高于0.7V 能量衰减更快，但不明白的一点是如果换成稳压管，那正常工作时不相当于把电感给正向短路了吗？？？
4，如果回路中既加二极管又加电阻，当然能量衰减更快，但是有一点，你不知道断开瞬间其电流有多大，电阻选大了，电动势过高，失去保护意义

总结：用二极管是较好选择，能很好的钳位感应电动势，虽然能量衰减慢，那就让他慢去呗，反正电动势很低
   加电阻要注意阻值，阻值越大，能量衰减越快，但感应电动势越高
                     阻值越小，能量衰减越慢，但感应电动势越低
还是感觉对感性负载的驱动保护来说，能量衰减快慢不是重点，重点在于钳位其感应电动势

1万 · 2011-4-30 09:51

还是感觉对感性负载的驱动保护来说，能量衰减快慢不是重点，重点在于钳位其感应电动势

这句比较牛B！

1万 · 2011-4-30 12:14

原来一直没有细想过这个事情，经分析，应该是这样：

　　不妨以继电器为电感负载的“代表”。如图，正常情况下，继电器吸合后的电流方向是向下的。继电器由吸合状态转入常态，必须切断电流，这样，因为线圈要维持原有电流方向就必然产生一个维持该电流方向的电动势——线圈原来存储的能量要散出去。

　　①图是并一只二极管，因此支持该方向电流的通过。能量消散速度等于二极管压降×泄放电流。注意，二极管的作用并不是将线圈电能回馈给电源，而是就地消耗于二极管和回路的其它等效电阻上。属于小环路放电性质。

②图是并两只串联的二极管，因此也支持该方向电流的通过。比较之下，因为有两只二极管，所以，回路压降更大，线圈能量消散更快，下了本钱还是有回报的。

　　③图是并一只稳压管和一只二极管，回路压降最大，吸收线圈存储能量也最快。但必须多一只二极管，有点划不来，不如用②图的好。稳压管终究更贵。

　　④图是并一只稳压管，切断保护效果和用二极管相仿但存在一定的问题。即如果没有二极管D2的话，启动吸合时C极电压就可能低得可怜，不知道负到什么程度，这样，有可能在此瞬间通过极高的电流而象没有保护的三极管被击毁那样被击毁。注意的是：将D2改成稳压管的方法也是不可取的。因为这不但成本高，而且线圈泄放电流环路不是一个本地小环路，短时间产生尖峰电流会对其它电路造成无谓的干扰。

　　关于吸合过程的问题：各图的D2是提供吸合过程保护的，因为电感的抗电流变化特性会在此时产生一个向上的电压，这样，C极电压就会出现负电压的可能——D2此时实际上是提供一个象开关电源续流二极管管那样的功能，因此，可以让C极电压不会太低。

　　关于断开时的C极电压问题：按①图，我细想之后认为也就是比电源电压高一个保护二极管的电压而已，其余类推。由此可知，如果象③图那样并入稳压管，C极电压就等于该稳压管电压+电源电压，会不会击穿得看Q1的内功有多高了……

结论：支持8楼的“对感性负载的驱动保护来说，能量衰减快慢不是重点，重点在于钳位其感应电动势”观点，应视不同情况进行选择。
　　　对于继电器，①图最恰当，在此求快没有意义，没有价值。
　　　对于其它开关电路，有必要时可以认真思量线圈能量消散速度问题，以便迅速磁归零（注：并联二极管是没有用的，因为泄放电流由线圈的特性决定）。
　　　对于开关电源，这个保护电路是能量消耗电路，宜设法降低能量消散速度又保证起到保护作用，提高效率——如此看来，①图才是最好的选择，而且要选择低压降的二极管。

1万 · 2011-4-30 12:27

今天上午整出这个帖子，满足了～

只看该作者 · 2011-4-30 16:36

还没有想过这样的问题啊。。

只看该作者 · 2011-11-30 21:19

当用三极管驱动感性负载时，做了测试，当三极管关短时，如果在不加钳位二极管的情况下，会在三极管的集电极产生很大的负压，我想问的是：所谓击穿三极管是这个负压击穿三极管吗，他和三极管的那个参数有关系，如果击穿是如何击穿的，能在原理上分析一下吗，期盼高手的解答，谢谢

只看该作者 · 2011-12-1 22:00

自己顶一个

只看该作者 · 2011-12-2 09:59

学习了

只看该作者 · 2012-5-4 20:48

:)很好的贴，学习学习！！！

电感性负载的驱动保护

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感谢楼上两位！

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