Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dioda równolegle z cewką przekaźnika - po co?

R_O_Y 22 Lip 2008 22:18 29309 10
  • #1 22 Lip 2008 22:18
    R_O_Y
    Poziom 15  

    Witam!

    Pytanie może banalne, ale bardzo chciałbym uzyskać na nie odpowiedź:

    Po co umieszcza się diodę prostowniczą równolegle z cewką przekaźnika na napięcie stałe? Co daje jej zastosowanie?

    Tylko proszę o konkretną odpowiedź na dywagacje nie mam czasu, nadmienię, że przeglądałem już forum i odpowiedzi nie znalazłem - być może źle szukałem.

    Z góry dziękuję i pozdrawiam.

  • #2 22 Lip 2008 22:22
    slawussj
    Poziom 34  

    po to aby napięcie wyindukowane w chwili wyłączenia przekaznika nie uszkodziło elementów sterowania.

  • #3 22 Lip 2008 23:15
    R_O_Y
    Poziom 15  

    Nie to żebym był nie kumaty... Można jaśniej?

  • #4 22 Lip 2008 23:25
    Fatko
    Poziom 18  

    Witam kolegę.
    W chwili wyłączania cewki z pracy indukuje się dość duże napięcie (dioda zapobiega indukcji).
    Stosuje się również kondensatory-(w tym samym celu)

  • #5 22 Lip 2008 23:43
    R_O_Y
    Poziom 15  

    Spotkałem się kiedyś z opisem, że zamontowanie diody równolegle z cewką przekaźnika przyśpiesza jego działanie (nie pamiętam czy załączenie, czy wyłączenie). Czy to możliwe?

  • #6 22 Lip 2008 23:47
    dariuszj
    Poziom 19  

    Dioda nie zapobiega indukcji. Zjawisko indukcji jako takie wystąpi zawsze w momencie nagłego przerwania zasilania cewki. Dioda jest elementem niwelującym napięcie będące skutkiem indukcji. Jest to jedno z rozwiązań zabezpieczających elementy sterowania przekaźnikiem np. tranzystory, których napięcie przebicia złącza może być wielokrotnie niższe od impulsu zaindukowanego w cewce przekaźnika. Dioda dla tego impulsu stanowi powiedzmy zwarcie i w niej wytraca się energia, która mogłaby uszkodzić tranzystor.

  • #7 23 Lip 2008 00:50
    R_O_Y
    Poziom 15  

    Reasumując: Dioda podłączona równolegle do cewki przekaźnika na napięcie stałe nie spowoduje przyśpieszenia jego działania (ani jego wyłączenia) a jedynie ma za zadanie zabezpieczać układ sterujący przed napięciami indukującymi się w uzwojeniu cewki z chwilą jej wyłączenia?

  • #8 23 Lip 2008 04:06
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Na cewce przekaźnika występuje przepięcie wynikające z jej indukcyjności i szybkości zanikania prądu w obwodzie:

    3$e=-L*\frac{di}{dt}

    di/dt - oznacza przyrost/spadek prądu w czasie mierzony w A/s

    Przy wyłączaniu przekaźnika zanikające pole magnetyczne indukuje napięcie w cewce przekaźnika. Jest ono skierowane przeciwnie do spadku napięcia na zasilanym przekaźniku, czyli dodaje się do napięcia zasilania przekaźnika. Na końcówce sterowanej przekaźnika (druga jest podłączona bezpośrednio do zasilania) wystąpi szpilka napięciowa o amplitudzie:

    Up=Ucc+UL

    Up - napięcie przepięcia (szczytowe)
    Ucc - napięcie zasilania
    UL - napięcie zaindukowane w cewce

    Przykład. Przekaźnik G2R firmy Omron na 12V.

    http://downloads.components.omron.eu/OCB/Prod...lays/Up%20to%2030A/G2R/K013/K013-E2-12A-X.pdf

    R cewki =275Ω
    L cewki =2.29H (przy przyciągniętej kotwicy, przy zwolnionej jest 1.15H)

    Przy zasilaniu 12V prąd w obwodzie cewki wynosi:

    3$Il=\frac{12V}{275\Omega}=43.6mA

    Powiedzmy teraz, że w ciągu 0.5ms prąd ten spada do zera czyli przepięcie na końcówce cewki wyniesie:

    3$Up=Ucc+L\frac{di}{dt}=12V+2.29H*\frac{43.6mA}{0.5ms}=211.7V

    Jeżeli czas wyłączania będzie jeszcze krótszy to przepięcie będzie jeszcze większe (zjawisko to, niekorzystne w obwodach przekaźnikowych stosuje się w przetwornicach podwyższających napięcie gdzie takim kontrolowanym przepięciem ładuje się przez diodę kondensator wyjściowy, tyle, że przełączanbie odbywa się z dużo większą częśtotliwością).

    Ponieważ wyżej wymienione i policzone przepięcie może uszkodzić (przebić) tranzystor sterujący to stosuje się np. diody włączone równolegle do cewki przekaźnika, które ograniczają przepięcie na cewce do swojego napięcia przewodzenia.

    Tłumienie przepięcia ma skutek uboczny w postaci wydłużenia czasu zwalniania przekaźnika. Wynika to z tego, że chociaż nie dostarczamy prądu do przekaźnika to jednak na skutek samoindukcji prąd płynie teraz w obwodzie cewka przekaźnika-dioda

    Zanikający prąd w obwodzie cewka-dioda jest opisany przybliżonym wzorem:





    3$Ild=\frac{Ucc-Ud}{R}*e^{-\frac{t}{\tau}

    Ucc - napięcie zasilania (12V)
    Ud - spadek napięcia na diodzie (0.8V)
    R - rezystancja cewki przekaźnika
    L - indukcyjność cewki przekaźnika
    t - czas w sekundach
    τ - stała czasowa obwodu RL = L/R
    e - 2.718... podstawa logarytmu naturalnego

    Wymieniony wyżej przekaźnik zwalnia gdy prąd w cewce spadnie do 0.15 wartości nominalnej (w karcie katalogowej jest to podane jako napięcie zwalniania)

    Rozwiązując równanie:

    3$0.15*I0=I1*e^{-\frac{t}{\tau}}

    Gdzie

    I0=Ucc/R
    I1=(Ucc-Ud)/R

    otrzymujemy, że prąd w obwodzie cewki osiągnie poziom prądu zwalniania po czasie (dla wyżej wymienionych danych):

    3$t=1.83*\frac{L}{R}=1.83*\frac{2.29H}{275\Omega}=15.2ms


    Bez diody czas zwalniania wynosi (dla przekaźnika G2R na napięcie stałe):

    tzw=5ms

    a z diodą:

    Tcałk_zw=tzw+td=5ms+15.2ms=20.2ms

    Oczywiście to jest wartość teoretyczna nieuwzględniająca rozrzutu parametrów poszczególnych egzemplarzy przekaźników

    W pewnych zastosowaniach to wydłużenie czasu zwalniania może nam wadzić.

    Można mu zapobiec stosując zamiast pojedyńczej diody kilka szeregowo lub diodę Zenera szeregowo z diodą prostowniczą. Spowoduje to, że przepięcie na cewce zostanie ograniczone do bezpiecznych wartości a jednocześnie skróci czas przepływu prądu w obwodzie rozładowania przepięcia.

    Uz+Ud+Ucc<Ugr

    Uz - napięcie diody Zenera
    Ud - napięcie przewodzenia diody prostowniczej
    Ucc - napięcie zasilania

    Ugr - maksymalne napięcie kolektor-emiter użytego tranzystora

    Nierówność należy stosować z małym zapasem ze względu na rozrzut wartości elementów i nie przyjmować wartości "na styk"


    I to by było na tyle :)

  • #9 23 Lip 2008 09:21
    R_O_Y
    Poziom 15  

    Czyli zamontowanie diody równolegle do cewki mało, że nie przyśpieszy działania przekaźnika ale wydłuży jego czas wyłączania.
    Akademicki wykład - gratuluje wiedzy i dziękuje za pomoc.
    Pozdrawiam.

  • #10 09 Paź 2017 01:32
    oscdev
    Poziom 1  

    OK, ale w jakim kierunku tą diodę zamontować?
    W którą stronę w stosunku do polaryzacji zasilania (sterowanie) przekaźnika?

    Moderowany przez trymer01:

    Regulamin, pkt 3.1.19. Nie wysyłaj wiadomości w tematach archiwalnych, jeśli jest to kolejne pytanie, w szczególności inne niż osoby pytającej. Z racji szacunku do pytającego załóż własny temat. Możesz dopisać tylko sposób rozwiązania problemu.
    3.1.16. Nie wysyłaj pytań, na które odpowiedź można łatwo znaleźć w Internecie lub na forum elektroda.
    A wystarczy pomyśleć (co się stanie gdy włączymy ją w kierunku przewodzenia?), wystarczy sprawdzić jak tę diodę włączaja inni (schematów na forum jest mnóstwo). Ale nie, nie chce mi się myśleć, nie chce mi się czytać - zapytam!

  • #11 09 Paź 2017 02:16
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 41  

    Fatko napisał:
    (dioda zapobiega indukcji).
    Taaa, ciekawe co Pan Lorenz rzekł by na to :D . @oscdev A jak myślisz ? Możesz ją także włączyć szeregowo z cewką. Są takie rozwiazania, stosowane raczej dla dużych elektromagnesów - dlaczego szeregowo, a nie równolegle - może ktoś odpowie. A i warystory i transile także są w użyciu.
    Moderowany przez trymer01:

    Regulamin, pkt 3.1.19. Nie wysyłaj wiadomości w tematach archiwalnych, jeśli jest to kolejne pytanie, w szczególności inne niż osoby pytającej. Z racji szacunku do pytającego załóż własny temat. Możesz dopisać tylko sposób rozwiązania problemu.

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME