为什么二极管与继电器线圈并联？

在大多数带有继电器的电路中，二极管与继电器的线圈并联连接。为什么？总是好的做法吗？

由于电感器（继电器线圈）无法立即改变其电流，因此当线圈断开时，反激二极管为电流提供了路径。否则，将出现电压尖峰，从而在开关触点上产生电弧或可能损坏开关晶体管。

总是好的做法吗？

通常，但并非总是如此。如果继电器线圈由交流电驱动，则需要使用双向TVS二极管（或其他电压钳位）和/或缓冲器（RC系列）。在这种情况下，二极管将无法工作，因为它会在AC的负半周期内充当短路电路。（有关应用程序信息，另请参见Red Lion SNUB0000）

对于直流驱动继电器，通常使用二极管，但并非总是如此。正如安迪·安卡（Andyaka）指出的那样，有时需要比单独的二极管所允许的电压更高的电压，以更快地关闭继电器（或其他电磁阀，反激式变压器等）。在这种情况下，有时会与反激二极管串联添加一个单向TVS二极管，将阳极连接到阳极（或将阴极连接到阴极）。可以使用串联电阻代替TVS二极管，但是如果使用TVS二极管，则钳位电压的确定性更高。

如果将MOSFET用作开关元件，则通常仍需要反激二极管，因为体二极管的方向相反，因此无法发挥作用。例外情况是“重复雪崩额定”的MOSFET（例如IRFD220）。通常使用体二极管的齐纳二极管符号进行绘制。这些MOSFET旨在将电压钳位在它们可以承受的水平，从而允许更高的电压以更快地关闭线圈。有时，出于相同目的，或者如果MOSFET无法处理“重复雪崩电流”或“重复雪崩能量”，或者如果雪崩击穿电压，则将外部单向TVS二极管（或齐纳二极管）与MOSFET并联放置。高于期望。

总是好的做法吗？

这几乎总是一种很好的做法，而且非常有效，但是，如果您需要一个尽快停用的继电器，则可以使用其他方法。之所以缓慢，是因为当继电器线圈的电路断开时，继电器线圈中存储的所有能量都会迫使电流通过飞轮二极管，直到该能量被“消耗”为止。

二极管的作用就像是短路，正向压降小，继电器的电阻（可能是100欧姆）会延迟继电器去激活几毫秒。这通常不是问题，但如果存在问题，则将电阻与二极管串联意味着能量“消耗”得更快。

不利的一面是，您的控制晶体管必须“承受”明显大于Vsupply + 0.7V的电压脉冲-使用电阻器时，它可能是电源电压的两倍，但在大多数电路中，找到的晶体管必须足够评级通常不是问题。

当通过线圈的电流关闭时，线圈（作为电感器）将尝试保持电流。当没有该电流的路径时，线圈两端的电压将迅速增加，并且该电流将找到一条路径，直接通过芯片或晶体管的隔离，从而破坏了该组件。二极管为该电流提供了路径，因此可以安全地消散线圈中存储的能量。

因此，提供放电路径是一个好主意。

与线圈并联的二极管可能是最常用的方法，但是还有其他方法，例如，缓冲（R + C）或齐纳二极管接地。与二极管串联的电阻可以使继电器下降得更快。

当机电继电器通过机械开关或半导体快速断电时，不断塌陷的磁场会产生大量的瞬态电压，以分散存储的能量并阻止电流的突然变化。例如，一个12VDC继电器可能会在关闭期间产生1,000至1,500伏的电压。因此，通常的做法是通过提供用于存储的磁能的放电路径来抑制继电器线圈，其成分将峰值电压限制在非常小的水平。

仅使用续流二极管并不总是最佳实践。以下是一些抑制方法：

1. 双向瞬态抑制二极管
2. 与齐纳二极管C串联的反向偏置整流二极管。金属氧化物压敏电阻（MOV）。
3. 与电阻串联的反向偏置整流二极管。
4. 当条件允许时，电阻器通常是最经济的抑制方式。
5. 反向偏置整流二极管。
6. 电阻电容“缓冲器”。通常，最经济的解决方案不再被认为是实用的解决方案。
7. 具有第二绕组的双线绕制线圈用作抑制装置。这不是很实用，因为这会增加继电器的成本和尺寸。

建议的继电器线圈抑制技术是使用反向偏置的整流二极管和与线圈并联的串联齐纳二极管。这使继电器具有最佳的释放动力和良好的接触寿命。

每当流过电线线圈的电流停止时，都会产生电压尖峰。该尖峰是由于线圈周围的磁场崩溃而引起的。磁场在线圈上的运动会产生很大的电压尖峰，这会损坏电子组件。这是钳位二极管起作用的时候。通过将C二极管与线圈并联安装，可以在电路断开或流经线圈的电流停止期间为电子创建旁路。