二极管钳位含继电器的开关电路的尖峰电压问题

只看该作者 · 2019-10-15 23:46

诸位可否帮解释，在这张图中，为什么没有二极管时，测量点电压会从正电压和负电压间改变；分别加上两个二极管，测量点电压就可以钳制到-0.6v，尖峰电压可以钳制到V0+0.6v呢？谢谢了

只看该作者 · 2019-10-16 08:30

首先有个疑问，这又是那个编的教材？事实上，就没见过这样的继电器驱动线路，楞是多用了一个D1，难道这里三极管还有从下到上流电流的需要？
去掉D1，则就是我们经典的三极管驱动继电器线路了。
这里先明确一个概念，继电器是由线圈绕在铁芯上面组成一个电磁铁。很明显，这样的负载，具有很大的电感量。
电磁理论证明了，电感电流不能突变，所以，这里D2的作用，不是为尖峰电压提供电压缓冲，这描述简直就是扯蛋。
继电器被驱动后，有固定的驱动电流，管子突然关闭，继电器电感电流必须续流。
关闭以前，继电器电感电流是从12V流进，到下端流出。关闭后，电感电流方向不变，将继续维持该方向，并逐渐衰减到电流归零。这过程，就由D2来完成了，这时候，继电器线包D2构成一个完整的电流环，经过一定时间衰减电流归零。
知道这些，相信你已经明白为什么为什么尖峰时候，电压可以箝位到Vcc+0.几V了。
至于所谓的-0.6V，至少在这个线路你是观察不到的。
现在都是什么狗屁教材啊。

只看该作者 · 2019-10-16 14:34

这个是《实用电子元器件与电路基础》上的图，话说这本书还挺有名的。。。

只看该作者 · 2019-10-16 15:43

雨杭发表于 2019-10-16 14:34
这个是《实用电子元器件与电路基础》上的图，话说这本书还挺有名的。。。 ...

如果真是这本书，不知道这个有名咋来的。
话说，教材嘛，以直击原理为最准确。这里说感应尖峰，就已经离开真相了，事实上，继电器电感必须续流才是根本。没有续流，则才会有电感感生出很高的电压，和寄生电容参数进行谐振，这时候，我们会看见很高的尖峰电压，如果有续流了，则根本不存在所谓尖峰电压，能看见的就是二极管正向导通时候的正向压降。
再一个，由于继电器电感比较大，所以这个续流过程其实挺长的，描述出来的波形，根本就不是书中画的样子，你可以自己去做一个NPN驱动继电器的线路超级简单吧，测量一下波形就明白了。
再一个，任何线路都会有寄生参数，而线路寄生参数，会导致在NPN导通时候，方波的下面部分产生些许振铃理论上都是存在的，可在继电器驱动这样简单线路上，这方波必须是到uS级别，电流安培级别的线路，我们用示波器也许可以观察到。可有这么短的继电器驱动脉冲吗？有这么短驱动脉冲继电器会动作吗？实际意义何在?
要知道一般的继电器要动作，则驱动波形至少在10mS级别以上，一个每秒能动作100次的继电器，估计实际上很难找到了。
所以上面的波形方波下降沿到上升的宽度至少在10mS级别，才有实际意义，而10mS级别继电器驱动波形，下降沿将非常干净，上升沿就是一个续流正向0.7V左右的突起加斜坡然后就平滑，中间断流振铃非常密集在这个扫描级别基本看不到，因此上面画的波形，可以说完全是杜撰的，不知道这样的教材，怎么会名气很大的呢？
学习的精神是可以怀疑一切，如果你对我这样的分析不相信，你可以自己去做试验验证，非常简单。

1万 · 2019-10-16 16:03

这么大段的分析解释，必须顶

只看该作者 · 2019-10-16 21:02

tianxj01 发表于 2019-10-16 15:43
如果真是这本书，不知道这个有名咋来的。
话说，教材嘛，以直击原理为最准确。这里说感应尖峰，就已经离 ...

佩服佩服，不知道大佬的知识体系是如何建立起来的，真心希望给像我这样摸索的人指个方向。

只看该作者 · 2019-10-17 09:02

雨杭发表于 2019-10-16 21:02
佩服佩服，不知道大佬的知识体系是如何建立起来的，真心希望给像我这样摸索的人指个方向。 ...

无他，海量的书本知识+长期的实操积累。
硬件工程师，如果他能跟进新器件节奏，则真的就是越老越牛叉，因为长期的积累。
电子器件及其应用，其知识点是一个系统过程。
就以一个继电器推动线路为例子，看起来非常简单，实际上需要掌握的知识点有下面几个：
继电器有电感，而且电感量不小；
继电器驱动电流由线包电阻决定；
电感有很关键的电流、电压关系的基本电学特征；
二极管续流的特征，包括如何选择续流二极管；
三极管驱动基本知识，包括如何匹配合适的驱动三极管等等；
知识体系个人觉得，抓住一个设备或者线路作为切入点，进行延伸，将相关的知识点一个一个切实掌握，随着你知识点延伸的深度，则你能分析和设计的线路就越来越多。

只看该作者 · 2019-10-18 15:53

tianxj01 发表于 2019-10-17 09:02
无他，海量的书本知识+长期的实操积累。
硬件工程师，如果他能跟进新器件节奏，则真的就是越老越牛叉，因 ...

谢谢，我回继续努力学习的

只看该作者 · 2020-1-16 17:30

tianxj01 发表于 2019-10-16 08:30
首先有个疑问，这又是那个编的教材？事实上，就没见过这样的继电器驱动线路，楞是多用了一个D1，难道这里三 ...

那么D1换成24V稳压管应该是有用的（假设mosfet 最大电压是40V），如果是续流管真不晓得做什么用......
我假设这是个马达电路，继电器的上端相当于马达的线圈相位B+ 12V，下端串接刹车电阻然后直接接mosfet. 在马达刹车瞬间（同时B+ 12V断电）的电压，那么此时马达相位电压B+可能超过会40V, 此时D1稳压管可以保护mosfet.

只看该作者 · 2020-1-17 09:20

tianxj01 发表于 2019-10-17 09:02
无他，海量的书本知识+长期的实操积累。
硬件工程师，如果他能跟进新器件节奏，则真的就是越老越牛叉，因 ...

还有一个知识点：继电器的吸合电压和维持电压（释放电压）。这个知识点为长时间吸合的继电器设计最低控制功耗所必须。

只看该作者 · 2020-1-18 13:21

学习学习，谢谢分享。。。。

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