續(xù)流二極管的工作原理是什么?二極管在工業(yè)產(chǎn)品中有哪些應(yīng)用?
二極管的應(yīng)用非常廣泛,因此隨著應(yīng)用環(huán)境的不同以及作用不同,二極管存在諸多類型。為增進(jìn)大家對二極管的認(rèn)識,本文將對續(xù)流二極管、續(xù)流二極管的工作原理以及二極管在工業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用予以介紹。如果你對二極管具有興趣,不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。
一、續(xù)流二極管及其工作原理
續(xù)流二極管(flyback diode),有時(shí)也稱為飛輪二極管或是snubber二極管,是一種配合電感性負(fù)載使用的二極管,當(dāng)電感性負(fù)載的電流有突然的變化或減少時(shí),電感二端會產(chǎn)生突變電壓,可能會破壞其他元件。配合續(xù)流二極管時(shí),其電流可以較平緩地變化,避免突波電壓的發(fā)生。
續(xù)流二極管經(jīng)常和儲能元件一起使用,防止電壓電流突變,提供通路。電感可以經(jīng)過它給負(fù)載提供持續(xù)的電流,以免負(fù)載電流突變,起到平滑電流的作用。在開關(guān)電源中,就能見到一個(gè)由二極管和電阻串連起來構(gòu)成的的續(xù)流電路。這個(gè)電路與變壓器原邊并聯(lián)。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),續(xù)流電路可以釋放掉變壓器線圈中儲存的能量,防止感應(yīng)電壓過高,擊穿開關(guān)管。一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管就可以了,用來把線圈產(chǎn)生的反向電勢通過電流的形式消耗掉,可見“續(xù)流二極管”并不是一個(gè)實(shí)質(zhì)的元件,它只不過在電路中起到的作用稱做“續(xù)流” 。
續(xù)流二極管都是并聯(lián)在線圈的兩端,線圈在通過電流時(shí),會在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)電流消失時(shí),其感應(yīng)電動勢會對電路中的元件產(chǎn)生反向電壓。當(dāng)反向電壓高于元件的反向擊穿電壓時(shí),會使元件如三極管、晶閘管等造成損壞。續(xù)流二極管并聯(lián)在線圈兩端,當(dāng)流過線圈中的電流消失時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢通過二極管和線圈構(gòu)成的回路做功而消耗掉,從而保護(hù)了電路中的其它元件的安全。 續(xù)流二極管在電路中反向并聯(lián)在繼電器或電感線圈的兩端,當(dāng)電感線圈斷電時(shí)其兩端的電動勢并不立即消失,此時(shí)殘余電動勢通過一個(gè)二極管釋放,起這種作用的二極管叫續(xù)流二極管。其實(shí)還是個(gè)二極管只不過它在這起續(xù)流作用而已,例如在繼電器線圈兩端反向接的那個(gè)二極管或單向可控硅兩端反向接的也都是。為什么要反向接個(gè)二極管呢?因?yàn)槔^電器的線圈是一個(gè)很大的電感,它能以磁場的形式儲存電能,所以當(dāng)他吸合的時(shí)候存儲大量的磁場。當(dāng)控制繼電器的三極管由導(dǎo)通變?yōu)榻財(cái)鄷r(shí),線圈斷電,但是線圈里有磁場。這時(shí)將產(chǎn)生反向電動勢,電壓可高達(dá)1000v以上,很容易擊穿三極管或其他電路元件。這是由于二極管的接入正好和反向電動勢方向一致,把反向電勢通過續(xù)流二極管以電流的形式中和掉,從而保護(hù)了其他電路元器件,因此它一般是開關(guān)速度比較快的二極管,像可控硅電路一樣,因?yàn)榭煽毓枰话惝?dāng)成一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)來用。如果控制的是大電感負(fù)載,一樣會產(chǎn)生高壓反電動勢,原理和繼電器一樣的。續(xù)流二極管在顯示器上也用到,一般用在消磁繼電器的線圈上。
二、二極管在工業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用
經(jīng)過多年來科學(xué)家們不懈努力,半導(dǎo)體二極管發(fā)光的應(yīng)用已逐步得到推廣,發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的指示燈、光纖通信用光源、各種儀表的指示器以及照明。發(fā)光二極管的很多特性是普通發(fā)光器件所無法比擬的,主要具有特點(diǎn)有:安全、高效率、環(huán)保、壽命長、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)牢固。因此,發(fā)光二極管是一種符合綠色照明要求的光源。
發(fā)光二極管在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,下面介紹幾點(diǎn)其主要應(yīng)用:
(1)電子用品中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在電子用品中一般用作屏背光源或作顯示、照明應(yīng)用。從大型的液晶電視、電腦顯示屏到媒體播放器MP3、MP4以及手機(jī)等的顯示屏都將發(fā)光二極管用作屏背光源。
(2)汽車以及大型機(jī)械中的應(yīng)用
發(fā)光二極管在汽車以及大型機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。汽車以及大型機(jī)械設(shè)備中的方向燈、車內(nèi)照明、機(jī)械設(shè)備儀表照明、大前燈、轉(zhuǎn)向燈、剎車燈、尾燈等都運(yùn)用了發(fā)光二極管。主要是因?yàn)榘l(fā)光二極管的響應(yīng)快、使用壽命長(一般發(fā)光二極管的壽命比汽車以及大型機(jī)械壽命長)。
(3)煤礦中的應(yīng)用
由于發(fā)光二極管較普通發(fā)光器件具有效率高、能耗小、壽命長、光度強(qiáng)等特點(diǎn),因此礦工燈以及井下照明等設(shè)備使用了發(fā)光二極管。雖然還未完全普及,但在不久將得到普遍應(yīng)用,發(fā)光二極管將在煤礦應(yīng)用中取代普通發(fā)光器件。
(4)城市的裝飾燈
在當(dāng)今繁華的商業(yè)時(shí)代,霓虹燈是城市繁華的重要標(biāo)志,但霓虹燈存在很多缺點(diǎn),比如壽命不夠長等。因此,用發(fā)光二極管替代霓虹燈有著很多優(yōu)勢,因?yàn)榘l(fā)光二極管與霓虹燈相比除了壽命長,還有節(jié)能、驅(qū)動和控制簡易、無需維護(hù)等特點(diǎn)。發(fā)光二極管替代霓虹燈將是照明設(shè)備發(fā)展的必然結(jié)果。
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