28 Luglio 2019 Upper

Per quale motivo prevenire i disturbi elettrici nei circuiti usando un diodo flyback in un relè?

Nel mondo dell’elettronica si presentano sempre molti problemi di varie entità; ma anche le complicazioni più difficili possono essere di semplice soluzione. Ad esempio in un PCB che include dei relè meccanici è possibile ridurre l’inconveniente delle sovratensioni con l’inserimento nel circuito di un diodo flyback , se il problema persiste è possibile che sia solo apparente e dovuto alle interferenze elettromagnetiche. Ora vedremo come ridurre tutto ciò tenendo in considerazione l’eventualità che il progetto faccia parte di un sistema più grande.

Cos’è un diodo flyback e come mai è importante

Un diodo flyback è un diodo posizionato con polarità opposto dall’alimentazione ed è posto in parallelo alla bobina di induttanza del relè ed è utile per ridurre le sovratensioni presenti a causa della disconnessione dell’alimentazione. Facendo parte della tipologia di circuito snubber talvolta possono essere nominati come diodi snubber.

In condizioni di normale funzionamento la tensione sulla bobina di induttanza risulta essere la stessa di quella di alimentazione e la velocità di variazione di corrente dipende dalla sua costante di tempo. Dopo aver disconnesso l’alimentazione la bobina inverte la polarità per mantenere il flusso di corrente in accordo alla propria curva di dissipazione creando così un valore eccessivo di tensione sui connettori aperti del componente che controlla il relè; questo aumento di differenza di potenziale è denominato flyback.

Esso può causare un arco elettrico e di conseguenza danneggiare i componenti che controllano il relè. Presenta anche dei disturbi elettrici che si possono combinare con segnali adiacenti causando un crash o un reset del microcontroller; se il vostro pannello di controllo elettronico si resetta in concomitanza della diseccitazione del relè la causa è quasi sicuramente una sovratensione.

Per diminuire questo inconveniente è possibile collegare un diodo all’alimentazione con una polarità inversa, così con l’eccitazione del relè non si ha un flusso di corrente sul diodo. Nel momento in cui viene a mancare l’alimentazione la polarità della tensione sulla bobina e invertita e il diodo è polarizzato in senso diretto, dopo di che il diodo permette il passaggio della corrente con un basso valore di resistenza e impedisce l’accumularsi della tensione di flyback.

L’inserimento del diodo a volte può non essere sufficiente, poiché è possibile che si verifichino problemi legati ai disturbi elettrici.

E’ possibile che utilizzando dei relè meccanici esterni essi non siano dotati di diodo flyback causando così interferenze elettriche sui cavi continuando così il reset automatico ed soprattutto indesiderato; è sempre bene controllare che i componenti installati da terze parti siano dotati di questo diodo per evitare noiosi e soprattutto spiacevoli inconvenienti.

Il luogo migliore per posizionare i diodi è il più vicino possibile al relè. Un’ottima scelta può essere il diodo 1N4007 poiché elimina anche il problema di dover calcolare i footprint. Di estrema importanza è anche utilizzare un software con una buona gestione dei materiali come il tool di gestione delle distinte dei materiali di Altium Designer il quale rende più semplice la gestione allungandone anche il ciclo di vita.

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