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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 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.
La diode: diode de roue libre pour relais, posté par nina67 le Wednesday, May 6, 2009