Author: Jackie Long

電磁繼電器在實際應用中，通常都會使用三極管或MOS管控制，以達到用電器負載的自動化控制（如通過單片機），其最基本的應用電路如下圖所示：

當輸入電壓VI為高電平"H"時，三極管飽和導通相當于閉合的開關，繼電器開始動作，其等效電路如下圖所示：

當輸入電壓為低電平"L"時，三極管截止相當于斷開的開關，線圈中沒有電流而導致繼電器回復初始狀態(tài)，如下圖所示：

那為什么要在繼電器線圈上并聯(lián)一個二極管呢？我們可以看看沒有并聯(lián)二極管時電路會出現(xiàn)什么情況，我們使用下圖所示的電路參數(shù)仿真一下：

其中，L1相當于電磁繼電器中的線圈，當開關進行閉合與斷開動作時，其波形如下圖所示：

當開關閉合時，電壓波形還是正常的，但是當開關斷開的一瞬間，電感將產生很高的電壓，遠遠超過了電源電壓值（上圖中的峰值未完全顯示），普通的電磁繼電器使用3904或8050之類的通用三極管就完全可以驅動了，其集電極-發(fā)射極最高耐壓值也就幾十伏。

當控制開關斷開的瞬間，由于電感中的電流不能突變二極管，將會產生上負下正極性的反向電動勢，如下圖所示：

這個反向電動勢的峰值就非常高，三極管的集電極將承受電源電壓VCC與電感反向電動勢串聯(lián)的高壓VL（相當于升壓電路），此時電路如下圖所示：

這時三極管Q1集電極的承受的電壓為VCC+VL，很有可能超過三極管的集電極-發(fā)射極極限電壓VCEO而擊穿三極管，因此，我們可以在線圈兩端并聯(lián)一個二極管再仿真一下，如下圖所示：

其電壓波形如下圖所示：

開關管斷開瞬間的反向電動勢有了一些改善，但反向電動勢還是非常高，蝦米情況？其實二極管并聯(lián)是沒有錯的，只不過型號不是很適合。普通二極管的單向導電特性取決于P型半導體與N型半導體接觸形成的PN結，由于結電容的存在，反應時間并不太短，開關斷開的瞬間，二極管還來不及導通二極管，相當于沒有接二極管一樣。

肖特基二極管（也稱肖特基勢壘二極管，Schottky Barrier Diode，SBD）的單向導電性是由金屬與半導體接觸形成的，它的特點是開關速度快，我們用肖特基二極管替換后再重新仿真一下，如下圖所示：

其波形如下圖所示：

其實瞬間還是有一點點的反向電壓，但已經控制在可以接受的范圍內了，由于并聯(lián)的二極管主要用來防止開關斷開瞬間電感電流產生突變，也稱之為續(xù)流二極管。

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文章由啟和科技編輯