يُطلق على الصمام الثنائي Flyback أيضًا اسم الصمام الثنائي الحر. يطلق عليه أيضًا العديد من الأسماء الأخرى مثل الصمام الثنائي snubber ، الصمام الثنائي الكابت ، الصمام الثنائي للصيد أو الصمام الثنائي المشبك ، الصمام الثنائي التبادلي. هنا يتم استخدام الصمام الثنائي للتخلص من flyback ، عندما يتم ملاحظة ارتفاع الجهد المفاجئ عبر الحمل الاستقرائي عندما ينخفض تيار الإمداد فجأة. يساعد الدائرة من التلف. سيتم منعه من شراء دائرة جديدة. الصمام الثنائي الحر هو شكل مبسط حيث يكون مصدر الجهد متصل بمحث مع مفتاح.
تصميم الصمام الثنائي الحر
في الرسم البياني أدناه ، يتم وضع الصمام الثنائي الحر عبر المحرِّض. سيكون للديود المثالي flyback قدرة كبيرة جدًا للتيار الأمامي مما يساعد في التعامل مع عابرات الجهد من حرق الصمام الثنائي ، امدادات الطاقة للمحث مناسب لجهد الانهيار العكسي وانخفاض الجهد المنخفض إلى الأمام. يمكن أن يكون ارتفاع الجهد 10 مرات إلى جهد مصدر الطاقة الذي يعتمد على المعدات المعنية والتطبيق. من المفهوم أنه لا يجب التقليل من الطاقة التي تحتويها داخل مغو نشط.
الصمام الثنائي فريوهيلينغ
قد يسبب الصمام الثنائي دولاب الموازنة تأخيرًا في إسقاط جهات الاتصال عند إزالة الطاقة واستخدام مرحل ملف التيار المستمر. هذا بسبب الدوران المستمر للتيار في الصمام الثنائي وملف الترحيل. يعد فتح جهات الاتصال أمرًا مهمًا للغاية لأن المقاوم منخفض القيمة يتم وضعه في سلسلة مع الصمام الثنائي ، مما يساعد في تبديد طاقة الملف بشكل أسرع.
في دولاب الموازنة تطبيق الثنائيات شوتكي تستخدم ل تحويل محولات الطاقة ، لأنهم سيكون لديهم أدنى انخفاض للأمام أي 0.2 فولت. هذه أيضًا تستجيب بسرعة في التحيز العكسي في حالة إعادة تنشيط المحرِّض. أثناء نقل الطاقة من المحرِّض إلى المكثف ، فإنها تبدد طاقة أقل
عمل ديود حر
سيكون مبدأ عمل الصمام الثنائي الحر بسيطًا وسيتم شرحه بثلاث دوائر. سيوضح ذلك فهم كيفية عملها بالفعل. في الحالة المستقرة ، سيتم إغلاق المفتاح لفترة طويلة ، بحيث يتم تنشيط المحرِّض بالكامل ويتصرف كما لو كان قصيرًا
مفتاح مغلق ، لا ديود Flyback
الآن سوف يتدفق التيار لأسفل من الطرف الموجب إلى الطرف السالب لـ مصدر الجهد من خلال المحرِّض. إذا تم فتح المفتاح ، فإن المحرِّض سوف يقاوم الانخفاض المفاجئ للتيار. إذا كانت dI / dt كبيرة ، فإن الجهد يكون كبيرًا باستخدام طاقة المجال المغناطيسي المخزنة وسيخلق جهده الخاص.
فتح التبديل ، محث نشط ، لا ديود Flyback
يتم إنشاء إمكانات إيجابية كبيرة للغاية حيث كانت هناك إمكانات سلبية ذات يوم ، ويتم إنشاء إمكانات سلبية حيث كانت هناك إمكانات إيجابية ذات يوم. سيظل المفتاح عند جهد مصدر الطاقة ، لكنه ظل على اتصال مع المحرِّض وسيسحب الجهد السلبي لأسفل. نظرًا لأن المفتاح مفتوح وبالتالي لا يوجد اتصال ماديًا للسماح للتيار بالاستمرار في التدفق ، فإن القوس عبر فجوة الهواء ناتج عن فرق الجهد الكبير للمفتاح المفتوح.
الآن يتم حل هذا باستخدام الصمام الثنائي Flyback. مشكلة قوس التجويع بالسماح حتى تبدد الطاقة من خلال الخسائر في السلك بواسطة المحرِّض لسحب التيار منه في حلقة مستمرة ، الصمام الثنائي والمقاوم.
فتح التبديل ، محث نشط ، حماية الصمام الثنائي Flyback
سيتم عكس اتجاه الصمام الثنائي عند إغلاق المفتاح مقابل مصدر الطاقة والذي لا يوجد في الدائرة لأغراض عملية. ومع ذلك ، يصبح الصمام الثنائي متحيزًا للأمام عند فتح المفتاح ، بالنسبة إلى المحرِّض ، ويسمح بتوصيل التيار في حلقة دائرية من الجهد الموجب في أسفل المحرِّض إلى الجهد السلبي في الأعلى. سيكون الجهد عبر المحرِّض دالة لانخفاض الجهد الأمامي في الصمام الثنائي Flyback. قد يختلف الوقت الإجمالي للتبديد ، لكنه سيستمر لبضعة أجزاء من الألف من الثانية
يتم توصيل الصمام الثنائي Freewheel أو صمامات Flyback بشكل أساسي عبر ملفات حثية لمنع ارتفاعات الجهد في حالة انقطاع التيار عن الأجهزة. سيكون هناك ارتفاع حاد في الجهد عند القدرة على الحمل الاستقرائي ، أي لفائف و المحاثات الأخرى تم إيقاف. بعد ذلك ، وفقًا لقانون لينز ، سيكون اتجاه هذا الجهد عكس الجهد المطبق. يتم شحن ملف الترحيل مغناطيسيًا عندما يبدأ التيار في التدفق ويخزن الطاقة في المجال المغناطيسي حول الملف.
يميل التيار في الملف إلى الانخفاض في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، سيؤدي هذا التأثير إلى زيادة في الجهد. سوف يقفز الجهد المستحث عبر ملامسات المرحلات المتصلة بالملفات. سوف تتأثر حياة جهات الاتصال عند إنتاج الشرر والانحناء.
الترانزستورات التي يمكن أن تقود ملفات التتابع سوف تتضرر المكونات الإلكترونية مع ارتفاع الجهد. سيكون ارتفاع الجهد في الاتجاه العكسي عندما يتم توصيل الثنائيات الحرة في تحيز عكسي بجهد الإمداد. عندما يحدث هذا بعد ذلك يحدث دارة قصيرة من خلال الصمام الثنائي . وبالتالي ، فإن ارتفاع الجهد يكون قصير الدائرة عبر الملف. هذا سوف يحمي الدوائر المتصلة.
من المعادلة V = Ldi / dt ، يولد جهاز حثي الجهد. ستكون قيمة di / dt كبيرة ، عندما ينخفض التيار فجأة إلى الصفر ، مما ينتج عنه جهد 'ركلة حثية'. هذا يؤدي إلى إتلاف المكونات الأخرى. سيوفر الصمام الثنائي Flyback مسارًا لتدفق التيار الحثي. الآن يمكن القول أن التيار من خلال تركيبة الصمام الثنائي / المحرِّض في وقت الانقطاع سيكون مساويًا للتيار المتدفق قبل إيقاف التشغيل مباشرة.
الاضمحلال الأسي أنا = imax (1-exp (-Lt / R)
- إيماكس = التيار الأولي
- ر = إيقاف
- L = الحث
- R = مقاومة السلسلة المكافئة للدائرة
المبدأ الرئيسي للديود Flyback
عندما يكون الترانزستور في وضع التشغيل ، سيكون متحيزًا عكسيًا ولن يكون موجودًا في الدائرة. عند إيقاف تشغيل الترانزستورات ، سيكون الصمام الثنائي Flyback متحيزًا للأمام. سيجعل الصمام الثنائي Flyback المحرِّض يسحب التيار من نفسه في شكل حلقة حتى تتبدد الطاقة الكاملة في الأسلاك والصمام الثنائي. يجعل الصمام الثنائي Flyback محثًا لسحب التيار من نفسه في حلقة حتى تتبدد الطاقة في الصمام الثنائي والأسلاك.
عندما التدفق الحالي إلى محرك تحريضي التيار المتردد ينقطع فجأة ، ثم يحاول المحث الحفاظ على زيادة الجهد والتيار عن طريق عكس القطبية. في حالة عدم وجود 'الصمام الثنائي الحر' ، قد يرتفع الجهد بشدة ويمكن أن يتلف جهاز التبديل IGBT ، الثايرستور ، إلخ. بهذا ، يُسمح للتيار العكسي بالتدفق عبر الصمام الثنائي ويتبدد.
عند استخدام مفتاح واحد مع محول بتبديل من الحديد أو الفريت المحفور ، فإن الصمام الثنائي الطليق سوف يبطئ معدل التغيير الحالي ولن ينقل الطاقة إلى الجانب الثانوي وعندما يتم تبديل المحرِّض مرة أخرى بواسطة جهاز التبديل وعلى الأرجح سوف يشبع القلب لتمرير تيار ثقيل. في محول محول ، من الأفضل عدم استخدام صمام ثنائي حر مع محرك لكسرها وسوف تهدر الطاقة في الصمام الثنائي نفسه عند الحاجة إلى بالوعة حرارة جيدة.
تطبيقات الصمام الثنائي الحر
يتم إيقاف تشغيل الأحمال الاستقرائية بواسطة أجهزة أشباه الموصلات
- سائقي التتابع
- سائقي محركات جسر H
- مقوم الموجة الكاملة
هذا كل شيء عن عمل الصمام الثنائي الحر أو الصمام الثنائي Flyback ووظائفهما علاوة على ذلك ، أي استفسارات بخصوص هذه المقالة أو لمعرفة المزيد حول نظرية مفرق PN ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هي وظيفة الصمام الثنائي flyback ؟
