כיצד פועלת הגנת דיודה
מגוון הדיודות אינו מוגבל למיישרים. למעשה, התחום הזה רחב מאוד. בין היתר, דיודות משמשות למטרות הגנה. למשל, להגן על מכשירים אלקטרוניים כשהם מופעלים בצורה שגויה עם קוטביות שגויה, להגן על כניסות של מעגלים שונים מעומס יתר, למנוע נזק למתגים מוליכים למחצה מפולסי EMF המושרים מעצמם המתרחשים בעת כיבוי עומסים אינדוקטיביים וכו'. נ.
כדי להגן על הכניסות של מעגלים דיגיטליים ואנלוגיים ממתח יתר, משתמשים במעגלים של שתי דיודות המחוברות בכיוון ההפוך למסילות החשמל של המיקרו-מעגל, ונקודת האמצע של מעגל הדיודה מחוברת לכניסה המוגנת.
אם מופעל מתח רגיל על כניסת המעגל, אזי הדיודות נמצאות במצב סגור וכמעט ואין להן השפעה על פעולת המיקרו-מעגל והמעגל בכללותו.
אבל ברגע שהפוטנציאל של הקלט המוגן יעלה על מתח האספקה, אחת מהדיודות תעבור למצב מוליכה ותעשה מניפולציה על קלט זה, ובכך תגביל את פוטנציאל הכניסה המותר לערך של מתח האספקה בתוספת מפל המתח קדימה על פני דיודה.
מעגלים כאלה נכללים לפעמים מיד במיקרו-מעגל משולב בשלב התכנון של הגביש שלו או ממוקמים במעגל מאוחר יותר, בשלב הפיתוח של צומת, בלוק או המכשיר כולו. מכלולי הגנה של שתי דיודות מיוצרים גם בצורה של רכיבים מיקרואלקטרוניים מוכנים בקופסאות טרנזיסטור שלושה טרמינלים.
אם צריך להרחיב את טווח מתח ההגנה, אז במקום להיות מחוברים לאפיקים עם פוטנציאל אספקה, הדיודות מחוברות לנקודות עם פוטנציאלים אחרים שיספקו את הטווח המותר הנדרש.
קווי כבלים ארוכים חווים לפעמים הפרעות חזקות, למשל מפגיעות ברק. כדי להגן מפניהם, ייתכן שיהיה צורך במעגלים מורכבים יותר המכילים לא רק שתי דיודות, אלא גם נגדים, מגבילים, קבלים ווריסטורים.
בעת כיבוי עומס אינדוקטיבי, למשל, סליל ממסר, משנק, אלקטרומגנט, מנוע חשמלי או מתנע מגנטי, על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית, מתרחשת דופק EMF של אינדוקציה עצמית.
כפי שאתה יודע, ה-emf של השראות עצמית מונע מהזרם לרדת דרך השראות כלשהי, מנסה איכשהו לשמור על הזרם דרכו ללא שינוי. אבל ברגע שבו מקור הזרם מהסליל כבוי, השדה המגנטי של השראות חייב לפזר את האנרגיה שלו למקום כלשהו, שערכו הוא
לכן, ברגע שההשראות כבויה, היא עצמה הופכת למקור מתח וזרם, וברגע זה מופיע מתח על המתג הסגור, שערכו עלול להיות מסוכן למתג. עם מתגי מצב מוצק הדבר טומן בחובו נזקים למתג עצמו שכן האנרגיה תתפוגג במהירות ובכוח מתג גבוה מאוד. עבור מתגים מכניים, ההשלכות יכולות להיות ניצוצות ושריפת המגעים.
בשל הפשטות שלה, הגנת דיודה נפוצה מאוד ומאפשרת להגן על מתגים שונים באינטראקציה עם עומס אינדוקטיבי.
כדי להגן על המתג עם עומס אינדוקטיבי, הדיודה מחוברת במקביל לסליל בכיוון שכאשר זרם ההפעלה זורם בתחילה דרך הסליל, הדיודה תינעל. אבל ברגע שהזרם בסליל מכובה, מתרחשת EMF של השראות עצמית, שיש לה קוטביות הפוכה למתח שהופעל בעבר על השראות.
השראות עצמית emf פותחת את הדיודה, וכעת הזרם שהיה מכוון בעבר דרך השראות עובר דרך הדיודה, ואנרגיית השדה המגנטי מתפזרת על הדיודה או על מעגל המרווה שבו היא מחוברת. בדרך זו, מתג ההחלפה לא ייפגע ממתח מוגזם המופעל על האלקטרודות שלו.
כאשר מעגל ההגנה כולל דיודה אחת בלבד, המתח על פני הסליל יהיה שווה למפלת המתח קדימה על פני הדיודה, כלומר באזור של 0.7 עד 1.2 וולט, בהתאם לגודל הזרם.
אבל מכיוון שהמתח בדיודה במקרה זה קטן, הזרם יירד לאט, וכדי לזרז את כיבוי העומס, ייתכן שיהיה צורך להשתמש במעגל הגנה מורכב יותר, הכולל לא רק דיודה, אלא גם דיודה זנר בסדרה, או דיודה עם נגד או וריסטור - מעגל מרווה שלם.