كيف تعمل حماية الصمام الثنائي

لا يقتصر نطاق الثنائيات على المقومات. في الواقع ، هذه المنطقة واسعة جدًا. من بين أمور أخرى ، تستخدم الثنائيات لأغراض الحماية. على سبيل المثال ، لحماية الأجهزة الإلكترونية عند تشغيلها بشكل غير صحيح باستخدام قطبية خاطئة ، لحماية مدخلات الدوائر المختلفة من التحميل الزائد ، ولمنع تلف مفاتيح أشباه الموصلات من نبضات EMF ذاتية الاستحثاث التي تحدث عند إيقاف تشغيل الأحمال الاستقرائية ، إلخ. ن.

لحماية مدخلات الدوائر الدقيقة الرقمية والتناظرية من الجهد الزائد ، يتم استخدام دارات من ثنائيات متصلة في الاتجاه المعاكس لقضبان الطاقة للدائرة الدقيقة ، والنقطة الوسطى لدائرة الصمام الثنائي متصلة بالمدخل المحمي.

إذا تم تطبيق جهد عادي على مدخلات الدائرة ، فإن الثنائيات تكون في حالة مغلقة وليس لها أي تأثير تقريبًا على تشغيل الدائرة المصغرة والدائرة ككل.

ولكن بمجرد أن تتجاوز إمكانات المدخلات المحمية جهد الإمداد ، فإن أحد الثنائيات سوف يدخل في حالة التوصيل ويتعامل مع هذا الإدخال ، وبالتالي يحد من إمكانات الإدخال المسموح بها إلى قيمة جهد الإمداد بالإضافة إلى انخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي.

يتم تضمين هذه الدوائر أحيانًا على الفور في دائرة دقيقة متكاملة في مرحلة تصميم بلورتها أو يتم وضعها في دائرة لاحقًا ، في مرحلة تطوير عقدة أو كتلة أو الجهاز بأكمله. يتم أيضًا إنتاج مجموعات الحماية ثنائية الصمام في شكل مكونات إلكترونية دقيقة جاهزة في صناديق ترانزستور ثلاثية الأطراف.

إذا احتاج نطاق جهد الحماية إلى التمديد ، فبدلاً من توصيله بالحافلات ذات إمكانات الإمداد ، يتم توصيل الثنائيات بنقاط ذات إمكانات أخرى توفر النطاق المسموح به المطلوب.

تواجه خطوط الكابلات الطويلة أحيانًا تداخلًا قويًا ، على سبيل المثال من ضربات البرق. للحماية منها ، قد تكون هناك حاجة إلى دوائر أكثر تعقيدًا لا تحتوي فقط على اثنين من الثنائيات ، ولكن أيضًا المقاومات والمحددات والمكثفات والمتغيرات.

عند إيقاف تشغيل الحمل الاستقرائي ، على سبيل المثال ، ملف مرحل أو خنق أو مغناطيس كهربائي أو محرك كهربائي أو بداية مغناطيسية ، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي ، يحدث نبضة EMF للحث الذاتي.

كما تعلم ، تمنع emf للحث الذاتي التيار من التناقص من خلال أي محاثة ، في محاولة بطريقة ما للحفاظ على التيار من خلاله دون تغيير. ولكن في الوقت الذي يتم فيه إيقاف تشغيل مصدر التيار من الملف ، يجب أن يبدد المجال المغناطيسي للمحاثة طاقته في مكان ما ، وقيمته هي

لذلك ، بمجرد إيقاف تشغيل الحث ، يصبح هو نفسه مصدرًا للجهد والتيار ، وفي هذه اللحظة يظهر جهد على المفتاح المغلق ، وقد تكون قيمته خطيرة على المحول. مع مفاتيح الحالة الصلبة ، يكون هذا محفوفًا بالضرر الذي يلحق بالمفتاح نفسه حيث ستتبدد الطاقة بسرعة وبطاقة مفتاح عالية جدًا. بالنسبة للمفاتيح الميكانيكية ، يمكن أن تكون العواقب شررًا وحرقًا في جهات الاتصال.

نظرًا لبساطتها ، فإن حماية الصمام الثنائي شائعة جدًا وتسمح لك بحماية المفاتيح المختلفة التي تتفاعل مع الحمل الاستقرائي.

لحماية المفتاح بحمل استقرائي ، يتم توصيل الصمام الثنائي بالتوازي مع الملف في مثل هذا الاتجاه الذي عندما يتدفق تيار التشغيل في البداية عبر الملف ، سيتم قفل الصمام الثنائي. ولكن بمجرد إيقاف التيار في الملف ، يحدث EMF للحث الذاتي ، والذي له قطبية معاكسة للجهد المطبق مسبقًا على المحاثة.

يفتح هذا الحث الذاتي emf الصمام الثنائي ، والآن يتحرك التيار الذي تم توجيهه مسبقًا من خلال المحاثة عبر الصمام الثنائي ، وتتبدد طاقة المجال المغناطيسي على الصمام الثنائي أو في دائرة الإخماد التي يتم توصيلها بها. بهذه الطريقة ، لن يتضرر مفتاح التبديل بسبب الجهد الزائد المطبق على أقطابها.

عندما تشتمل دائرة الحماية على صمام ثنائي واحد فقط ، فإن الجهد عبر الملف سيكون مساويًا لانخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي ، أي في منطقة 0.7 إلى 1.2 فولت ، اعتمادًا على حجم التيار.

ولكن نظرًا لأن الجهد في الصمام الثنائي في هذه الحالة صغير ، فإن التيار سينخفض ​​ببطء ، ومن أجل تسريع إغلاق الحمل ، قد يكون من الضروري استخدام دائرة حماية أكثر تعقيدًا ، والتي لا تتضمن فقط الصمام الثنائي ، ولكن أيضًا الصمام الثنائي زينر في سلسلة الصمام الثنائي ، أو الصمام الثنائي مع المقاوم أو المكثف - دائرة تبريد كاملة.