Kako radi diodna zaštita
Raspon dioda nije ograničen na ispravljače. Zapravo, ovo je područje vrlo široko. Između ostalog, diode se koriste u zaštitne svrhe. Na primjer, za zaštitu elektroničkih uređaja kada su pogrešno uključeni s pogrešnim polaritetom, za zaštitu ulaza raznih strujnih krugova od preopterećenja, za sprječavanje oštećenja poluvodičkih sklopki od samoinduciranih EMF impulsa koji se javljaju pri isključivanju induktivnih opterećenja itd. n.
Za zaštitu ulaza digitalnih i analognih mikro krugova od prenapona koriste se krugovi dviju dioda, koji su spojeni u suprotnom smjeru na tračnice napajanja mikro kruga, a srednja točka kruga diode spojena je na zaštićeni ulaz.
Ako se na ulaz kruga primijeni normalni napon, tada su diode u zatvorenom stanju i nemaju gotovo nikakvog utjecaja na rad mikro kruga i kruga u cjelini.
Ali čim potencijal zaštićenog ulaza premaši napon napajanja, jedna od dioda će prijeći u vodljivo stanje i manipulirati ovim ulazom, ograničavajući tako dopušteni ulazni potencijal na vrijednost napona napajanja plus pad napona naprijed preko dioda.
Takvi se sklopovi ponekad uključuju odmah u integrirani mikro krug u fazi projektiranja njegovog kristala ili se postavljaju u sklop kasnije, u fazi razvoja čvora, bloka ili cijelog uređaja. Zaštitni dvodiodni sklopovi proizvode se i u obliku gotovih mikroelektroničkih komponenti u tropolnim tranzistorskim kutijama.
Ako je potrebno proširiti područje zaštitnog napona, diode se umjesto na sabirnice s napojnim potencijalima spajaju na točke s drugim potencijalima koji će osigurati potrebno dopušteno područje.
Dugi kabelski vodovi ponekad imaju jake smetnje, na primjer od udara groma. Za zaštitu od njih mogu biti potrebni složeniji krugovi koji sadrže ne samo dvije diode, već i otpornike, limitatore, kondenzatore i varistore.
Prilikom isključivanja induktivnog opterećenja, primjerice svitka releja, prigušnice, elektromagneta, elektromotora ili magnetskog pokretača, prema zakonu elektromagnetske indukcije javlja se EMF impuls samoindukcije.
Kao što znate, emf samoindukcije sprječava smanjenje struje kroz bilo koju induktivnost, pokušavajući nekako zadržati struju kroz nju nepromijenjenom. Ali u trenutku kada je izvor struje iz zavojnice isključen, magnetsko polje induktiviteta mora negdje raspršiti svoju energiju čija je vrijednost
Dakle, čim se induktivitet isključi, on sam postaje izvor napona i struje, au tom trenutku na zatvorenom prekidaču pojavljuje se napon čija vrijednost može biti opasna za prekidač. Kod poluprovodničkih prekidača ovo je prepuno oštećenja samog prekidača jer će se energija raspršiti brzo i pri vrlo visokoj snazi prekidača. Kod mehaničkih prekidača posljedice mogu biti iskre i spaljivanje kontakata.
Zbog svoje jednostavnosti, diodna zaštita je vrlo česta i omogućuje vam zaštitu različitih sklopki u interakciji s induktivnim opterećenjem.
Za zaštitu sklopke s induktivnim opterećenjem, dioda je spojena paralelno sa zavojnicom u takvom smjeru da kada radna struja u početku teče kroz zavojnicu, dioda će biti zaključana. Ali čim se struja u zavojnici isključi, javlja se EMF samoindukcije, koji ima suprotan polaritet od napona prethodno primijenjenog na induktivitet.
Ova samoinduktivnost emf otključava diodu i sada se struja koja je prethodno bila usmjerena kroz induktivitet kreće kroz diodu, a energija magnetskog polja se raspršuje na diodi ili na prigušnom krugu u koji je spojena. Na taj način prekidač neće biti oštećen previsokim naponom na njegovim elektrodama.
Kada zaštitni krug uključuje samo jednu diodu, napon na zavojnici bit će jednak padu napona naprijed na diodi, to jest u području od 0,7 do 1,2 volta, ovisno o veličini struje.
Ali budući da je napon u diodi u ovom slučaju mali, struja će polako padati, a kako bi se ubrzalo isključivanje opterećenja, možda će biti potrebno koristiti složeniji zaštitni krug, koji uključuje ne samo diodu, već i diodu. ali također i zener dioda u serijskoj diodi, ili dioda s otpornikom ili varistorom — kompletan krug za gašenje.