La diode: diode de roue libre pour relais

La diode: diode de roue libre pour relais

Pour comprendre l'utilité de la diode de roue libre, il faut se souvenir de la continuité du courant dans une inductance (bobine de relais par exemple). Cela signifie que le courant dans une inductance ne peut pas être coupé brutalement sinon une surtension dangereuse apparait (di/dt trop grand).

 

la diode diode de roue libre pour relais 0

 

La diode de roue libre se place en parallèle avec l'inductance (voir ci contre).

 

Dans la phase où l'interrupteur (transistor) est fermé, le courant s'établit dans l'inductance et est limité par sa résistance série.

A l'ouverture de l'interrupteur, le continuité du courant impose le passage dans la diode de roue libre(figure de droite). Le courant décroit alors progressivement dans cette boucle et finit par s'annuler.

 

Un nouveau cycle peut commencer.

 

 

 

Mieux comprendre...


A l'ouverture de l'interrupteur, la tension Va à l'anode de la diode augmente brutalement à cause de l'inductance. Cette tension augmente jusqu'à ce que le courant puisse "passer quelque part". Il trouve alors comme chemin la diode de roue libre. Si cette diode est absente, la tension Va augmente encore et sera limitée par les capacités parasites vues depuis Va (capacité de la jonction Collecteur-Emetteur du transistor, pistes du circuit, capacité intrabobinage). Il apparaît des oscillations amorties. On peut aussi dire que l'énergie de la bobine est transférée vers cette capacité parasite qui limite la surtension.

 

La décroissance du courant est liée à deux choses : la résistance série de la bobine définissant une constante de temps L/R, et la tension aux bornes de la diode. En effet, dans le cas d'une inductance idéale, la décroissance du courant (A/s) se fait à la vitesse VAK/L, avec VAK la tension aux bornes de la diode (0.7V). On peut ainsi accélérer la décroissance du courant en ajoutant une diode zener pour augmenter VAK artificiellement. Le transistor interrupteur devra supporter ce supplément de tension.

 

En pratique


La diode de roue libre est surtout utilisée par les électroniciens pour commuter des relais. On peut choisir la diode très connue 1N4148, adaptée en LL4148 ou TS4148 (composant CMS). Elle supporte 75V, ce qui suffit pour des relais 12V et 24V.

 

Conclusion


La diode de roue libre protège le transistor contre des surtensions destructices.

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  La diode: diode de roue libre pour relais, publié par nina67 le 6 Mai 2009
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
18 COMMENTAIRES
Tinou

Une chose que je ne comprends pas: dans les vieux flippers, iln'y avait pas de diodes pour protéger les bobinages ?

nina67

Bonjour, Peut-être que les vieux flippers sont pilotés par des relais qui ne sont pas détruits par une surtension à leur bornes ? Ou bien il y a un condo qui absorbe la surtension ? la remarque est intéressante en tous cas. Cordialement

youssef elboudali

merci pour les infos

zebulon

Bonsoir, je cherche un schéma de pont à base d'IRF540. Quelqu'un aurait-il cela en stock ? Merci, Zebulon

zebulon

Je précise : - Pont en H pour faire tourner un moteur d'essuie-glace dans les 2 sens (10-20A). - en fait un pont en H pour les MOSFETs en général. Merci, Zebulon

nina67

Bonjour, Le IRF540 fait 22A. A voir si il y a une marge suffisante avec l'appel de courant du moteur. Ensuite, il existe des drivers de pont de H ou de demi pont, mais qui ne fonctionnent pas en DC (100% de rapport cyclique). Si c'est pour une utilisation en DC, il faut une alimentation supérieure à l'alimentation du pont en H pour polariser les grilles des MOS d'en haut (high side). Par exemple, du 24V fait à partir d'une pompe de charge ou d'un élévateur boost. Pour ma part, le LM2577 peut fabriquer du 24V à partir de 12V, mais c'est trop puissant pour alimenter une simple commande. Cordialement

ben c2

bonjour moi ce ben .votre explication ma vraiment aidé car j’avais besoin de cette explication pour faire mon projet de fin de cycle . je suis élevé en cote d ivoire a Yamoussoukro .candidat au baccalauréat F2 cette année 2012-2013 thème du projet :conception et réalisation d une lampe a batterie rechargeable par le secteur et le soleil

GL73

bonjour, j'ai lu votre article avec attention et je suis d'accord sur les informations techniques. il est simplement dommage que vous n'alliez pas plus loin dans l'analyse. en effet, le montage d'une diode de roue libre augmente le temps d'ouverture des contacts des relais ce qui peut être très préjudiciable lors de commutation de courant en continu.

nina67

Bonjour, Vous avez tout à fait raison. En effet, on peut ajouter une zener en série avec la diode de roue libre pour qu'il se crée une tension plus importante aux bornes de la bobine du relais et que le courant diminue plus rapidement, avec la pente E/L, si on néglige la résistance. Mais dans ce cas, il faut dimensionner le transistor avec un Vce plus grand (égal à l'alimentation + la tension de la zener). on peut aussi utiliser une varistance. Cordialement

Jipat2

Bonjour, mon relais ne s'ouvre pas assez vite pour couper le cloc dans les HP. Je voudrais savoir quelle valeur de zener utiliser en série avec ma diode de roue libre.. Mon transistor est largement dimensionné: +60V 1 A.. Ma tension de commande du relais est +24V cc monoalternance. Merci pour votre site qui m'apprend un tas de choses. JP.

nina67

Bonjour, il faut voir si le problème est bien du à l'ouverture du relais ou à la base du transistor qui le pilote. Pour accélérer l'ouverture du relais, on peut ajouter une zener 15V en série avec la diode de roue libre. La cathode de la zener doit être reliée à la cathode de la diode de roue libre. La tension que verra le transistor sera de 24V + tension zener. Cordialement

meriem

bonjour tous le monde,je suis étudiante en 3ème année électronique ,juste une chose ;c'est que notre prof nous a demander un projets sur les montages électronique mais je n'ai aucun sujet facile , si quelqu'un peut m'aider ,aidez moi!!!!!!!!!

meriem

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KHEMIRI

C'est quoi diode libre et pour quelle raison on l'utilise

Arnault

Bonjour, Excellent article. Petite contribution concernant la première intervention de Tinou concernant l'absence de diode sur les bobines de vieux flippers, en gros résumé : S'il s'agit tout de même de flippers électroniques, dans la majorité des cas (que j'ai pu rencontrer), la bobine est équipée directement de sa diode. Mais je pense que le fait qui peut alors prêter à confusion et faire croire que tel ou tel modèle de flipper en est dépourvu, tient au fait que certains constructeurs ont pris le parti de monter cette diode directement sur la carte de puissance (Ou "driver board") pour les bobines commandées par électronique (elles ne le sont pas toutes d'ailleurs, dans un jeu classique). Elle apparait donc invisible mais est bel et bien là. Bonne journée à tous.

telesono

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