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什么是電感的感性反沖?

時間:2020-11-20 00:28來源:海獵人

  感性反沖

在電流開始流動/交流電通過時,電感對電流的滯后作用也可以用來解釋螺線管電感器(即繼電器)斷電時出現的尖銳電壓尖峰。參考圖A-40中的簡單電路。

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 A-40 電感斷電時產生的尖峰電壓

A-40右側的圖像顯示了當你用示波器觀察電感兩端的壓降時應當出現的圖形。當流過電感的電流消失,電感內部的磁場衰減,尖峰電壓隨之出現。這個過程非常迅速,并且尖峰電壓通常很大(有時達到好幾百伏)。隨著磁場的衰減,電流的實際流動方向不變,但是線圈兩端的電壓會反向,因為此時線圈的作用相當于電流源。而且,還要注意,圖A-40中所示的電流是電子流,而非傳統電流。

電感產生的反沖電壓可能會在開關觸頭處產生電弧,也會很容易毀壞固態器件。由于在直流電路中,尖峰電壓的極性總是與給線圈通電的電壓極性相反,因此可以使用二極管將尖峰電壓返回到線圈中,用無害的方法消散它的能量,如圖A-41所示。

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 A-41 使用二極管緩沖電感產生的反向尖峰電壓

當有源元件(例如集成電路或晶體管)用來驅動繼電器時,繼電器線圈的反沖可能會突然產生一個遠遠高于有源元件額定電壓的尖峰電壓,從而損壞固態元件,如圖A-42所示。

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 A-42 用反沖緩沖二極管保護晶體管

注意,從晶體管的角度看,繼電器的尖峰電壓是正的。這是因為,當磁場衰減時,線圈就成為了瞬時電流源,而它產生的電流與為線圈通電的電流是同向的。繼電器線圈連接到晶體管的一端變為正極,而它現在的負極連接到電源的正極,這就相當于用一個電池代替了繼電器。將一根二極管橫跨安裝在繼電器線圈內,它就能有效地將線圈中由于磁場衰減而產生的反向電壓截止,從而防止了晶體管受損。

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