Недавно я начал играть с онлайн-симулятором схемы, и в очень простой схеме я не могу понять поведение
У меня есть источник напряжения, подключенный через токоограничивающий резистор к диоду и дросселю параллельно. Насколько я знаю, диод должен вести себя как короткозамкнутый, когда его анод подключен к плюсовой клемме источника напряжения. В этом симуляторе происходит что-то очень странное: когда я замыкаю переключатель, через диод проходит большой ток (и очень небольшой через катушку индуктивности), и через пару секунд не происходит значительного падения тока через диод, пока он не остановится. полностью. Это почему?
ссылка на мою схему в симуляторе: Ссылка (нажмите на переключатель, чтобы закрыть его и посмотреть симуляцию)
Как указывали другие, диод не является «идеальным» коротким (или разомкнутым) контуром. Однако, если вы понимаете его «ограничения», вы можете использовать идеализированное поведение везде, кроме области ограничений.
Для вашей конкретной схемы вы должны знать, что индуктор сначала выглядит как разомкнутая цепь, а затем как короткое замыкание после достижения устойчивого состояния. Это означает, что изначально ваша схема ведет себя так, как будто к источнику питания подключены только резистор и диод (последовательно). Таким образом, диод смещен в прямом направлении и действует как короткое замыкание.
Когда катушка индуктивности достигает устойчивого состояния, напряжение на ней падает до нуля, и, следовательно, напряжение на диоде падает до нуля. Поскольку диоду требуется не менее 0,6 В для прямого смещения, он перестает проводить ток, когда напряжение на катушке индуктивности падает ниже 0,6 В. В этот момент схема ведет себя так, как будто к источнику питания подключены только резистор и катушка индуктивности (последовательно).
Надеюсь, теперь вы видите, что ваш симулятор показывает правильное поведение схемы.
Первоначально индуктор сопротивляется изменению тока, делая диод путем наименьшего сопротивления и заставляя его проводить большую часть тока. Когда магнитное поле в катушке индуктивности увеличивается, напряжение на ней уменьшается, так как это позволяет пропускать больше тока. Диод имеет прямое падение напряжения (обычно 0,6 В), поэтому он не будет проводить ток после того, как напряжение на катушке индуктивности упадет ниже прямого напряжения диода.
Да, предыдущие постеры верны. Для дальнейшего пояснения: диод — это не устройство короткого замыкания, а пороговое устройство, оно начинает проводить ток всякий раз, когда напряжение на нем (при правильной ориентации для проведения) превышает некоторое значение, обычно 0,6 В (но может отличаться для специальных типов) .
Таким образом, он ведет себя так, когда напряжение ниже 0,6 В, ток не течет, а когда напряжение превышает этот порог, ток течет.
Катушка индуктивности по-другому реагирует на внезапные изменения тока, она проявляет то, что называется импедансом, то есть, если у нее есть сопротивление R, она также имеет индуктивность L, составляющую, которая напрямую зависит от частоты.
Таким образом, индуктор, когда он внезапно подключается или отключается от источника напряжения, реагирует кратковременным повышением напряжения, а ток сначала почти равен нулю, но через короткое время стабилизируется, когда меньшие токи и напряжения приближаются к нулю.
Диод в цепи видит это увеличение напряжения (в то время как ток в катушке все еще почти равен нулю) и закрывается, пропуская через себя всплеск, уменьшая также чрезмерное напряжение на катушке и, таким образом, большой ток в диоде, который течет очень недолго.
Очень распространенное устройство, обычно называемое SNUBBER, — это то, что вы найдете в некоторых переключающих реле или даже в твердотельных устройствах. Его функция состоит в том, чтобы остановить чрезмерный всплеск напряжения от разрушения изоляции катушки, временно проводя большой всплеск напряжения, а затем закрывая, когда напряжение на катушке возвращается близко к нулю. Я просто перевел приведенные выше уравнения и наблюдения с точки зрения непрофессионала, надеюсь, это поможет.
Когда прошло достаточно времени, индуктор ведет себя как короткое замыкание и шунтирует диод. Это означает и ток через диод не течет.
OTOH, в точное время переключения индуктор будет пытаться поддерживать свой ток (который оказывается равным нулю, потому что он не находится под напряжением). Из-за этого он на короткое время ведет себя как разомкнутая цепь, и весь ток протекает через диод, который будет смещен в прямом направлении до тех пор, пока напряжение на катушке индуктивности не упадет ниже .
Для индуктора,
В любом установившемся режиме ток не изменяется во времени, следовательно, напряжение на катушке индуктивности ДОЛЖНО быть равно нулю.
Мэлс
Мэлс
Энрик Бланко