續流二極管工作原理,作用介紹圖文-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2023-09-11
續流二極管（flyback diode），與普通二極管不同的是，在正向工作狀態下，它可充當一個低電阻和高速電路；而在反向截止狀態下，它則表現出較高的電壓耐受能力。
續流二極管是一種非常重要的電子元件，它用于直流電路中，主要的作用是控制電流的方向和大小。在使用感性器件的電路中常見續流二極管，如DC-DC電路、繼電器控制電路、蜂鳴器控制電路等。
續流二極管經常和儲能元件一起使用，防止電壓電流突變，提供通路。電感可以經過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。
在開關電源中，就能見到一個由二極管和電阻串連起來構成的的續流電路。這個電路與變壓器原邊并聯。當開關管關斷時，續流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量，防止感應電壓過高，擊穿開關管。
一般選擇快速恢復二極管或者肖特基二極管就可以了，用來把線圈產生的反向電勢通過電流的形式消耗掉，可見“續流二極管”并不是一個實質的元件，它只不過在電路中起到的作用稱做“續流”。
在穩態下，開關將閉合很長時間，因此電感器完全通電并表現為短路:
現在電流是從正極端子流向電壓源的負極端子，通過電感。這時候，如果開關斷開，電感器將抵抗電流的突然下降。如果dI/dt很大，則電壓通過使用其存儲的磁場能量而變大,并在電感器上產生電壓。
這種情況下，之前有負電勢的地方會產生極大的正電勢，而之前有正電勢的地方會產生負電勢。由于開關處于打開狀態，因此沒有進行物理連接以允許電流繼續流動，由于打開開關的大電位差，就會在氣隙上產生電弧。
通過使用反續流二極管解決了這個問題。如下圖所示設計，直到能量通過電感器在導線中的損耗消散，以在連續環路、二極管和電阻器中從其汲取電流。
當開關關閉電源時，二極管將反向偏置，并且出于實際目的在電路中不存在。然而，當開關斷開時，二極管相對于電感器變為正向偏置，并允許在圓形回路中從電感器底部的正電位到頂部的負電位傳導電流。電感兩端的電壓將是續流二極管 正向壓降的函數。消散的總時間可能會有所不同,但會持續幾毫秒。
續流二極管基本.上連接在感應線圈上,以防止在設備斷電的情況下出現電壓尖峰。當給感性負載供電時會出現尖銳的電壓尖峰,即關閉線圈和其他電感器。然后，根據楞次定律，該電壓的方向將與施加的電壓相反。當電流開始流動并將能量存儲在線圈周圍的磁場中時，繼電器的線圈會被磁充電。
如果電源中斷，線圈中的電流趨于減小，這種影響會導致電壓浪涌。感應電壓將跨越連接到線圈的繼電器的觸點，產生火花和電弧時會影響觸點的壽命。
與此同時，可以驅動繼電器線圈的晶體管會因電壓尖峰而損壞電子元件。當續流二極管反向偏置連接到電源電壓時，電壓尖峰將反向。當這種情況發生時，就會通過二極管發生短路。這時電壓尖峰因此在線圈上短路，這將保護連接的電路。
根據等式V=Ldi/dt,感應設備產生電壓。當電流突然降至零時，di/dt的值會很大， 從而導致“感應瞬間”電壓。這導致損壞其他組件。而續流二極管將為感應電流提供流動路徑。 也就是說，關斷時通過二極管/電感組合的電流將等 于關斷前流過的電流。
斷開時電流衰減指數I= imax(1-exp(-L/R)
lmax=初始電流、L =電感、R =電路的等效串聯電阻
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