다이오드 보호 작동 방식

다이오드의 범위는 정류기에 국한되지 않습니다. 사실 이 분야는 매우 광범위합니다. 무엇보다도 다이오드는 보호 목적으로 사용됩니다. 예를 들어, 잘못된 극성으로 잘못 켜졌을 때 전자 장치를 보호하고, 다양한 회로의 입력을 과부하로부터 보호하고, 유도성 부하를 끌 때 발생하는 자체 유도 EMF 펄스로 인한 반도체 스위치 손상을 방지하기 위해 등이 있습니다. N.

디지털 및 아날로그 초소형 회로의 입력을 과전압으로부터 보호하기 위해 초소형 회로의 전원 레일에 반대 방향으로 연결된 두 개의 다이오드 회로가 사용되며 다이오드 회로의 중간 지점은 보호된 입력에 연결됩니다.

회로의 입력에 정상 전압이 가해지면 다이오드가 닫힌 상태가 되고 마이크로 회로 및 회로 전체의 작동에 거의 영향을 미치지 않습니다.

그러나 보호된 입력의 전위가 공급 전압을 초과하는 즉시 다이오드 중 하나가 전도 상태로 전환되고 이 입력을 조작하므로 허용된 입력 전위를 공급 전압 값에 순방향 전압 강하를 더한 값으로 제한합니다. 다이오드.

이러한 회로는 때때로 결정의 설계 단계에서 통합 미세 회로에 즉시 포함되거나 나중에 노드, 블록 또는 전체 장치의 개발 단계에서 회로에 배치됩니다. 보호용 2다이오드 어셈블리는 3단자 트랜지스터 상자에 기성품 마이크로 전자 부품 형태로도 생산됩니다.

보호 전압 범위를 확장해야 하는 경우 공급 전위가 있는 버스에 연결하는 대신 다이오드를 필요한 허용 범위를 제공하는 다른 전위가 있는 지점에 연결합니다.

긴 케이블 라인은 때때로 낙뢰와 같은 강력한 간섭을 경험합니다. 이를 방지하기 위해 두 개의 다이오드뿐만 아니라 저항기, 제한기, 커패시터 및 배리스터를 포함하는 더 복잡한 회로가 필요할 수 있습니다.

전자기 유도 법칙에 따라 릴레이 코일, 초크, 전자석, 전기 모터 또는 자기 스타터와 같은 유도 부하를 끌 때 자기 유도의 EMF 펄스가 발생합니다.

아시다시피 자기 유도의 EMF는 인덕턴스를 통해 전류가 감소하는 것을 방지하여 어떻게든 전류를 변경하지 않고 유지하려고 합니다. 그러나 코일의 전류원이 꺼지는 순간 인덕턴스의 자기장은 어딘가에서 에너지를 소산해야 하며 그 값은 다음과 같습니다.

따라서 인덕턴스가 꺼지 자마자 자체적으로 전압 및 전류의 소스가되며 이때 닫힌 스위치에 전압이 나타나며 그 값은 스위치에 위험 할 수 있습니다. 솔리드 스테이트 스위치를 사용하면 에너지가 매우 높은 스위치 전력에서 빠르게 소산되므로 스위치 자체가 손상될 수 있습니다. 기계식 스위치의 경우 스파크가 발생하고 접점이 타버릴 수 있습니다.

단순성으로 인해 다이오드 보호는 매우 일반적이며 유도 부하와 상호 작용하는 다양한 스위치를 보호할 수 있습니다.

유도 부하로 스위치를 보호하기 위해 다이오드는 처음에 코일을 통해 작동 전류가 흐를 때 다이오드가 잠기는 방향으로 코일과 병렬로 연결됩니다. 그러나 코일의 전류가 꺼지면 자기 유도의 EMF가 발생하는데, 이는 이전에 인덕턴스에 인가된 전압과 반대 극성을 가집니다.

이 자체 인덕턴스 emf는 다이오드의 잠금을 해제하고 이제 이전에 인덕턴스를 통해 전달되었던 전류가 다이오드를 통해 이동하고 자기장 에너지는 다이오드 또는 연결된 퀀치 회로에서 소산됩니다. 이렇게 하면 전극에 과도한 전압이 가해져도 토글 스위치가 손상되지 않습니다.

보호 회로에 다이오드가 하나만 포함된 경우 코일 양단의 전압은 다이오드 양단의 순방향 전압 강하와 동일합니다. 즉, 전류의 크기에 따라 0.7~1.2V 범위입니다.

그러나이 경우 다이오드의 전압이 작기 때문에 전류가 천천히 떨어지고 부하 차단 속도를 높이려면 다이오드뿐만 아니라 더 복잡한 보호 회로를 사용해야 할 수도 있습니다. 또한 직렬 다이오드의 제너 다이오드 또는 저항 또는 배리스터가 있는 다이오드 — 완전한 퀀칭 회로입니다.