爲何數字開關電路的感性負載並接吸收電路或續流二極體

現今數控系統、PLC及高端電子產品等數字電路採用繼電器輸出的模塊中(在一般數字電路中也有)。都會在繼電器的線圈上並接阻容吸收電路或續流二極管。用來保護以開關形式工作的電子元器件或集成電路。

由於繼電器的線圈是屬於感性負載。感性負載的特點是電流不能突變。感性負載在通/斷電時,都會產生反電勢阻止繼電器的線圈原有電流變化,尤其在斷電時,產生的反電勢特別高。也就是說自感電動勢是繼電器的線圈中的電流發生改變而產生的。其大小如下式:

eL=-L×(di/dt)

eL:自感反電勢,負號表示自感電勢方向始終與外電流的變化趨勢相反。

L:電感量(與線圈匝數、鐵芯材料、鐵芯氣隙等有關),不同繼電器L不同,在使用後L為定值。

di/dt:電流變化速率

從上可知,自感反電勢高低與電流變化速率有很大關係,電流變化速率越大,自感反電勢就越高。如果在繼電器的線圈中,積聚能量沒有釋放回路給予釋放,此能量就會擊穿相應的電子開關元件。同時也會對其他相鄰的電子電路產生干擾。

通常在直流繼電器的線圈兩端並接吸收電路。以用來吸收線圈的自感反電勢產生的能量。即提供自感電動勢產生的電流回路。並將能量消耗殆盡,不使開關元器件受到較高自感電動勢和電流衝擊,同時吸收電路可抑制瞬間尖峰電壓,消除干擾。起到了對開關元器件保護作用。

為何數字開關電路的感性負載並接吸收電路或續流二極管

吸收電路一般有兩種,電阻與電容串聯的阻容吸收和續流二極管(陽極接低電位、陰極接高電位)。如上圖,圖中標出了數字開關關斷時,線圈產生的自感電動勢的方向及其產生的電流方向。

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