Rücklaufdioden dienen zwei Zwecken.
- Sie schützen Ihren Halbleiter und andere Teile vor extremen Spannungen, die beim Öffnen des Stromkreises an der Spule auftreten. Die Spannung wird durch die Tatsache verursacht, dass der Strom aufgrund der Induktivität anhält, der Widerstand jedoch extrem hoch geworden ist. V = IR sagt, dass V gegen unendlich tendiert.
- Der andere Grund ist Lärm. Diese Hochspannungsspitzen erzeugen eine Menge EMI.
Es gibt viele Möglichkeiten, mit Flyback umzugehen.
Die Verwendung nur einer Diode ist ausreichend, wenn Sie sich nicht wirklich darum kümmern, wie lange es dauert, bis der Strom abfällt. Sie haben im Grunde einen kleinen Widerstand über der Spule, so dass die Abklingzeit "lang" ist. Dies ist in Ordnung für Relais und dergleichen, bei denen es keine Rolle spielt, ob der Strom eine Weile anhält.
Die Verwendung eines Zeners zusätzlich zur Diode fügt eine Spannung über den Strompfad und einen intrinsischen effektiven Widerstand hinzu, wodurch der Strom viel schneller abfällt. Der Zener wird so gewählt, dass die Spannungsspitze deutlich unter der Fehlerspannung des Antriebs begrenzt wird. Dieser Typ wird häufig bei Motorspulentreibern verwendet, bei denen die Magnetkräfte so schnell wie möglich verschwinden sollen.
Der Induktor selbst kann, wenn die Spitze groß genug ist, möglicherweise zu Isolationsversagen, Lichtbogenbildung und Feuer führen. Tatsächlich kann ein Lichtbogen überall dort auftreten, wo eine bloße Lötstelle oder Drahtverbindung besteht.
Die Dioden müssen natürlich den fraglichen Maximalströmen und -spannungen standhalten können, auch wenn sie nur von kurzer Dauer sein sollten. Wenn die Schaltung ein PWM-geregelter Treiber ist, bedeutet dies, dass die Rücklaufschaltung einen ziemlich großen Teil der Zeit leitet. Daher müssen die Teile so ausgelegt sein, dass sie über diesen Pfad hinaus die erwartete Verlustleistung aufweisen.
Bei der Verwendung von H-Bridge-Treibern gibt es andere interessantere Lösungen. Siehe diesen Cross Post.
