Электроника:Эксперименты/Дискретные полупроводниковые схемы/Коммутирующий диод

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Коммутирующий диод[1]

Оборудование и материалы

В списке указан силовой трансформатор, но подойдёт любая катушка индуктивности с железным сердечником, даже если это самодельный индуктор или трансформатор из соответствующего раздела главы «Эксперименты для переменного тока»! Диод не обязательно должен быть строго модели 1N4001. Для задачи годятся любые выпрямительные диоды серии «1N400X», и их достаточно легко достать. Я рекомендую бытовые переключатели света из-за их низкой стоимости и долговечности.

Ссылки по теме

Цели эксперимента

  • Ознакомиться с эффектом «индуктивной отдачи»
  • Узнать, как подавить «отдачу» с помощью диода

Принципиальная схема

Рис. 1. Схематическая диаграмма: использование коммутирующего диода.
Рис. 1. Схематическая диаграмма: использование коммутирующего диода.

Иллюстрации

Рис. 2. Иллюстрация: использование коммутирующего диода.
Рис. 2. Иллюстрация: использование коммутирующего диода.

Ход эксперимента

При сборке схемы будьте очень аккуратны с ориентацией диода. Катодный конец диода (конец, отмеченный одной полоской) должен быть обращён к положительной «+» стороне батареи.

Диод должен быть с обратным смещением и непроводящим, а переключатель №1 должен быть в положении «Вкл.». Для катушки индуктора используйте высоковольтную (120 В) обмотку трансформатора.

Первичная обмотка понижающего трансформатора имеет бо́льшую индуктивность, чем вторичная обмотка, и даёт бо́льший эффект мигания лампы. Установите переключатель №2 в положение «Выкл.». Это отключает диод от цепи, так что он не имеет никакого эффекта.

Быстро замкните и разомкните (включите, а затем «выключите») переключатель №1. Когда этот переключатель разомкнут, неоновая лампочка будет мигать из-за эффекта индуктивной «отдачи». Быстрое уменьшение тока, вызванное размыканием переключателя, приводит к тому, что индуктор создаёт большое падение напряжения, поскольку он пытается поддерживать ток той же величины и в том же направлении.

Индуктивная отдача вредна для переключающих контактов, так как вызывает чрезмерное искрение всякий раз, когда они размыкаются. В этой схеме неоновая лампа фактически уменьшает эффект, обеспечивая альтернативный путь тока для тока индуктора, когда переключатель размыкается, безвредно рассеивая накопленную энергию индуктора в виде света и тепла.

Тем не менее, на размыкающих контактах переключателя №1 по-прежнему падает довольно высокое напряжение, вызывающее чрезмерное искрение, что сокращает срок службы переключателя. Если переключатель №2 замкнут (включён), диод теперь будет частью цепи.

Быстро замкните и снова разомкните переключатель №1, отметив разницу в поведении цепи. На этот раз неоновая лампа не мигает.

Подключите вольтметр к индуктору, дабы убедиться, что он всё ещё получает полное напряжение батареи при замкнутом переключателе №1. Если вольтметр регистрирует только небольшое напряжение при включённом переключателе №1, вероятно, диод подключён «наоборот», создавая при этом короткое замыкание.

См.также

Внешние ссылки