Како функционише заштита диода

Опсег диода није ограничен само на исправљаче. У ствари, ова област је веома широка. Између осталог, диоде се користе у заштитне сврхе. На пример, за заштиту електронских уређаја када су погрешно укључени са погрешним поларитетом, за заштиту улаза различитих кола од преоптерећења, за спречавање оштећења полупроводничких прекидача од самоиндукованих ЕМФ импулса који настају при искључивању индуктивних оптерећења итд. н.

За заштиту улаза дигиталних и аналогних микрокола од пренапона користе се кола од две диоде, која су у супротном смеру повезана са напојним шинама микрокола, а средња тачка диодног кола је повезана на заштићени улаз.

Ако се на улаз кола примени нормалан напон, онда су диоде у затвореном стању и готово да немају утицаја на рад микрокола и кола у целини.

Али чим потенцијал заштићеног улаза пређе напон напајања, једна од диода ће прећи у проводно стање и манипулисати овим улазом, ограничавајући на тај начин дозвољени улазни потенцијал на вредност напона напајања плус пад напона унапред преко диода.

Таква кола се понекад одмах укључују у интегрисано микроколо у фази пројектовања његовог кристала или се постављају у коло касније, у фази развоја чвора, блока или целог уређаја. Заштитни дводиодни склопови се такође производе у облику готових микроелектронских компоненти у тротерминалним транзисторским кутијама.

Уколико је потребно проширити опсег заштитног напона, онда се уместо на магистрале са потенцијалима напајања, диоде повезују на тачке са другим потенцијалима који ће обезбедити тражени дозвољени опсег.

Дуги кабловски водови понекад доживљавају снажне сметње, на пример од удара грома. Да би се заштитили од њих, могу бити потребна сложенија кола која садрже не само две диоде, већ и отпорнике, лимитаторе, кондензаторе и варисторе.

Приликом искључивања индуктивног оптерећења, на пример, намотаја релеја, пригушнице, електромагнета, електромотора или магнетног стартера, према закону електромагнетне индукције, јавља се ЕМФ импулс самоиндукције.

Као што знате, емф самоиндукције спречава смањење струје кроз било коју индуктивност, покушавајући да некако задржи струју кроз њу непромењеном. Али у тренутку када је извор струје из завојнице искључен, магнетно поље индуктивности мора негде да расипа своју енергију, чија је вредност

Дакле, чим се индуктивност искључи, она сама постаје извор напона и струје, а у овом тренутку се на затвореном прекидачу појављује напон чија вредност може бити опасна за прекидач. Код полупроводничких прекидача ово је препуно оштећења самог прекидача јер ће се енергија брзо распршити и при веома великој снази прекидача. За механичке прекидаче, последице могу бити варнице и паљење контаката.

Због своје једноставности, заштита диода је врло честа и омогућава вам да заштитите различите прекидаче који су у интеракцији са индуктивним оптерећењем.

Да би се прекидач заштитио индуктивним оптерећењем, диода је повезана паралелно са калемом у таквом правцу да када радна струја у почетку тече кроз калем, диода ће бити закључана. Али чим се струја у калему искључи, јавља се ЕМФ самоиндукције, који има супротан поларитет од напона који је претходно примењен на индуктивност.

Ова емф самоиндуктивности откључава диоду и сада се струја која је претходно била усмерена кроз индуктивност креће кроз диоду, а енергија магнетног поља се распршује на диоди или на колу за гашење у које је прикључена. На овај начин прекидач неће бити оштећен од прекомерног напона примењеног на његове електроде.

Када заштитно коло укључује само једну диоду, напон на завојници ће бити једнак паду напона напред на диоди, односно у подручју од 0,7 до 1,2 волта, у зависности од величине струје.

Али пошто је напон у диоди у овом случају мали, струја ће полако опадати, а да би се убрзало искључивање оптерећења, можда ће бити потребно користити сложеније заштитно коло, које укључује не само диоду, али и зенер диода у серији, или диода са отпорником или варистором — комплетно коло за гашење.