Индуктивные нагрузки и диодная защита

Суть диодной защиты в цепях постоянного тока достаточно простая – параллельно индуктивной нагрузке подключается диод в направлении противоположном току, который проходит через катушку. Диод 1N4004 это обычный выпрямительный диод с максимальным током 1А и обратным напряжением 400V. Я в своих опытах буду использовать диод 1N4007 у которого ток 1А и обратное напряжение 1000V. Если купить данный диод в Китае – стоить он будет 34 копейки.
Продемонстрировать защиту от противо ЭДС возникающей в результате явления самоиндукции при коммутации мощных индуктивных нагрузок проще всего собрав простейшее устройство, которое называется электромеханический зуммер. Зуммер это по большому счету реле с нормально-замкнутым контактом. Тока в катушке нет - контакт замкнут. Когда появляется ток – контакт разомкнут. Катушка реле подключается к источнику питания через этот контакт и таким образом при возникновении магнитного поля – контакт размыкается, и ток в катушке пропадает. Контакт возвращается на место и снова подает питание в цепь. В Советское время такой девайс широко применялся в электрических звонках и даже устанавливался в электромеханические будильники. Разумеется, данное устройство прекрасно работает и без защитного диода – но если приглядеться к контактам - видно, что возникает сильное искрение. Если в это простейшее устройство добавить обычный выпрямительный диод – искрение практически пропадает. Проблем у искрения 2. Первая это то что контакты подгорают а следовательно сокращается срок их службы. А вторая – искра это сильный источник радиопомех. Добавив в цепь катушки обычный выпрямительный диод – мы решили обе проблемы. Зуммер был собран чисто для наглядности – все это относится к любым электромеханическим контактам, будь то контакты реле или обычная кнопка которые коммутируют индуктивные нагрузки – установка обратного диода значительно продлит срок их службы. Для коммутации светодиодов, ламп накаливания, обогревателей диод, разумеется, не нужен. А как на счет электронных ключей?
Соберем еще одну схему. Плата Ардуино запитанная от отдельного источника питания подает импульсы +5V на вход транзисторного ключа. В коллектор транзистора включено обычное электромеханическое реле. Чтобы понять че происходит, параллельно катушке реле подключен светодиод в обратном направлении току, проходящему через катушку. Как мы видим, когда ток в катушке реле пропадает, светодиод вспыхивает. Чем данная вспышка угрожает транзисторному ключу ? Раз светодиод вспыхнул значит на одном из его выводов появился + а на другом выводе появился минус. Наша катушка индуктивности в момент размыкания превратилась в дополнительный источник питания. А что происходит когда мы соединяем последовательно два источника питания. Было 9V а стало 18. Здесь ровно то же самое. На коллекторе транзистора появилось напряжение питания + напряжение которое создала катушка. Разумеется, такое маленькое реле не сможет пробить транзисторный ключ – но если включить в цепь мощный пускатель или электродвигатель сумма напряжений может пробить транзистор со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому, на мой взгляд, лучше добавить в схему одну копеечную деталь и спать спокойно, чем думать пробьет ключ или не пробьет при очередном отключении нагрузки.

Видео Индуктивные нагрузки и диодная защита канала DIY channel