Im Allgemeinen können verschiedene elektrische und elektronische Schaltungen mit zahlreichen gebaut werden elektrische und elektronische Komponenten , die Widerstände, Dioden, Kondensatoren, Transistoren, ICs ( integrierte Schaltkreise ), Thyristoren, Transformatoren usw. Direkt aus dem Projektdesign oder in der Produktion werden Dioden hauptsächlich in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Es gibt verschiedene Arten von Dioden basierend auf den Spezifikationen, Eigenschaften und Anwendungen wie a PN-Sperrschichtdiode , ein Varaktor, ein Zener, eine Lichtempfindlichkeit, eine Fotodiode und eine Schutzdiode usw. Zum besseren Verständnis dieses Konzepts wird in diesem Artikel ein Überblick über die Funktionsweise einer Schutzdiode, die Funktionsweise der Schutzdiodenschaltung und ihre Anwendungen gegeben.
Was ist eine Schutzdiode?
Eine Schutzdiode, die in jedem Stromkreis verwendet wird und den Stromfluss in Vorwärtsrichtung ermöglicht, da der Strom nicht in Rückwärtsrichtung fließt. Es schützt die Komponenten, die auf den Stromfluss durch sie in die falsche Richtung reagieren.
Schutzdiode
Schutzdiodenschaltung
Eine in einer Schaltung verwendete Schutzdiode ist unten gezeigt. Die folgende Schaltung ist mit einer Schutzdiode zum Schutz der Schaltung aufgebaut. Das folgende Projekt verwendet beispielsweise eine Schutzdiode, die in Reihe mit a geschaltet ist Leuchtdiode . Eine LED reagiert ziemlich gut auf Strom in umgekehrter Richtung. Es kann nur eine bestimmte Strommenge in die falsche Richtung regeln. Wenn eine ausreichende Sperrspannung an der LED abfällt, bricht diese zusammen und lässt Strom in umgekehrter Richtung durch sie fließen, wodurch die LED dauerhaft beschädigt werden kann.
Eigenschaft einer Schutzdiode
Die folgende Schaltung zeigt, wie eine Schutzdiode den Stromfluss in Vorwärtsrichtung zulässt und den Stromfluss in Rückwärtsrichtung blockiert. Dies dient zum Schutz von Geräten in einem Stromkreis, die vor dem Rückstromfluss zerstört werden könnten. Obwohl die folgende Schaltung Schutz durch eine Diode bietet, gibt es eine andere Möglichkeit, diese Schutzdiode in einer Schaltung zu verwenden. Die folgende Schaltung ist eine Schutzdiode, die in einer Schaltung verwendet wird.
Um eine Komponente in einem Stromkreis sicher zu halten, befindet sich eine Schutzdiode normalerweise parallel zur anderen Komponente in Sperrrichtung. Immer wenn eine Diode parallel zu dem Element positioniert ist, das geschützt werden soll, in Sperrrichtung vorgespannt, wenn der Stromfluss durch den Stromkreis umgekehrt ist, fließt der Strom durch die Diode um den Motor herum. Bei großen Strommengen fließt möglicherweise noch etwas Strom durch den Motor, der jedoch zwischen der Diode und dem Motor aufgeteilt wird. Daher fließt nicht der gesamte Strom durch den Motor, wie dies der Fall wäre, wenn keine Diode vorhanden wäre.
Eigenschaft einer Schutzdiode
Die gesamte Schaltung mit der in Sperrrichtung vorgespannten Diode arbeitet besser als die Schaltung zuvor, da in der ersten Anordnung die Diode Strom verbraucht. Wenn die Diode eine Siliziumdiode ist, benötigt sie normalerweise etwa 0,7 V Leistung. Bei dieser Anordnung verbraucht die Diode nur dann Strom, wenn ein Rückstrom vorliegt. Eine weitere Ursache für den Aufbau auf diese Weise ist, dass die Grenzen einer Diode in Sperrrichtung vorgespannt sind. In der ersten Schaltung mit dem Rückstrom ist die Diode in Sperrrichtung geschaltet. Der Stromfluss wird nicht zur Spitzenumkehrspannung der Diode. Diese Spannung ist die maximale Spannung, die eine Schutzdiode an ihrem Kathodenanschluss aushalten kann.
Jede davon entfernte Spannung führt dazu, dass die Diode ausfällt und Strom leitet. Beispielsweise kann bei einer Diode 1N4001 die Spitzenumkehrspannung 50 V betragen. Wenn also die Spannung 50 V an der Kathode überschreitet, bricht diese zusammen und der Strom leitet. Dies ist die Steuerung des ersten Schutzdiodenschaltungsdesigns. Bei der zweiten Ausführung gibt es jedoch keine Steuerung, da die Schutzdiode mit einem Umkippstrom in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Daher wird es mit diesem Setup niemals zu einem Haltepunkt kommen. Daher ist diese Anordnung mit einer parallel in Sperrrichtung mit dem zu schützenden Element vorgespannten Diode im Design besser und eine überlegene Version einer Schutzdiodenschaltung.
Anwendungen der Schutzdiode
Schutzdioden werden mit Relais verwendet, um integrierte Schaltkreise und Transistoren vor der kurzen Hochspannung zu schützen, die beim Ausschalten der Relaisspule erzeugt wird.
Schutzdioden für Relais
Die folgende Schaltung ist die beste Anwendung einer Schutzdiode, bei der die Diode über die Relaisspule angeschlossen ist. In der folgenden Schaltung ist die Diode rückwärts geschaltet. Im Allgemeinen wird es also normalerweise nicht durchgeführt. Die Leitung erfolgt nur, wenn die Relaisspule ausgeschaltet ist, da in diesem Moment der Strom weiterhin durch die Relaisspule fließen soll und sicher durch die Schutzdiode umgeleitet wird. Ohne diese Diode fließt kein Strom und die Relaisspule würde eine schädliche Hochspannungsspitze erzeugen, um den Stromfluss aufrechtzuerhalten.
Anwendung einer Schutzdiode
Es gibt verschiedene Arten von Schutzdioden, wobei der maximale Strom und die maximale Sperrspannung dieser Dioden sind
- Der maximale Strom der Diode IN4001 beträgt 1A und die maximale Sperrspannung beträgt 50V
- Der maximale Strom der Diode IN4002 beträgt 1A und die maximale Sperrspannung beträgt 100V
- Der maximale Strom der Diode IN4007 beträgt 1A und die maximale Sperrspannung beträgt 1000V
- Der maximale Strom der Diode IN4001 beträgt 3A und die maximale Sperrspannung beträgt 100V
- Der maximale Strom der Diode IN4008 beträgt 3A und die maximale Sperrspannung beträgt 1000V
Daher wird in diesem Artikel die Funktionsweise der Schutzdiodenschaltung und ihre Anwendungen erläutert. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus Fragen zu diesem Konzept oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, was ist die Hauptfunktion der Schutzdiode?
