当开关打开时，可以保护开关免受电感影响的齐纳二极管会在再次关闭时影响阀门的开启速度吗？

您可能知道，在电磁阀关闭速度至关重要的应用中，简单的反激二极管无效。有人将一个电阻与反激二极管串联来缓解该问题，但是对于真正快速的应用，建议使用齐纳二极管。

您可以在图片中看到它（左侧第三个）。

我认为（但是我不确定，如果我错了，请纠正我）仅当电压高于齐纳电压V_z时电流才流经环路。

我不明白的是：

1. 线圈中低于V_z的电压会发生什么情况？它会留在那里吗？我的意思是在某个时刻，电压降到V_z以下，并且包含二极管的支路熄灭了！但是剩余的电压将如何影响电路中的所有内容？下一个打开命令？

2. 最重要的问题：这是否会对下一次打开命令产生负面影响？对于我的应用程序，我需要每秒将其打开和关闭10次（大约5次打开/关闭周期）

3. 在选择较高的V_z值与较低的值之间有什么权衡？假设它从未达到开关（MOSFET）的安全电压？较低的V_z是否意味着较慢的关闭速度？V_z如何以积极/消极的方式影响一切？

仅供参考，我想使用Arduino 打开 /关闭Airtec 2P025-08。12Vdc，0.5安培，不知道线圈的电感/电阻！

只是一些初步的理论。

您可能知道，没有任何反激二极管（无论是整流器还是齐纳二极管），只要您尝试突然中断其电流，就会从电感器（阀线圈，继电器绕组等）获得（理论上是无限的）反冲电压。实际上，回弹不会是无限的，因为尖峰会在其连接的电路中触发任何令人讨厌的效果：它将产生电弧，将驱动半导体破坏性击穿，将电阻烧穿或将电容器的电介质穿通，等等

所有这些都是为了摆脱电感中存储的能量，即

$E_L = \frac 1 2\, L\, I_L^2$

$I_L$

$E_L$

$E_L$

如果您想知道由于电流不足以使齐纳二极管（或钳位二极管）击穿（传导）而停止钳制动作时会发生什么，那么答案是它可能会振荡，因为必须转换能量，因为线圈的电源已经切断，存储的能量取决于线圈中的电流。线圈不会像电容器那样“保持能量”，因为为此，电流应该流入线圈本身。因此，剩余的能量将找到其他转换方式：例如二极管的杂散电容和泄漏电流以及线圈本身的寄生电容。这是一种非理想的非线性振荡回路，在能量完全转换为热量之前，它会表现出阻尼振荡。

编辑

（响应@supercat的评论）

这是使用LTspice进行的仓促电路仿真得出的一些结果，显示了在类似于上述情况下可能出现的阻尼振荡。

瞬态分析产生以下图：

如果我们放大有趣的部分，我们有：

在以下极为放大的图中，您可能会注意到估计的振荡频率（我对图像进行了增强，以显示LTspice光标的放置位置）。

电子产品Aaaah，这是一个令人困惑且残酷的情妇。

虽然使它有趣。

这里的问题是问题和/或解决方案的不同组件的反应速度。

第一：将二极管的正向电压和正向电流链接在一起。您可以通过其提供的电压越高，电流越容易流动。

第二：电流流过然后关闭的线圈的反应速度非常快。如果电流在几微秒的几分之一秒之内无法到达任何地方，则可能会飙升至无法承受的电压（100或1000）。

因此，串联增加一个电阻是一个不错的小技巧，可以稍微调整响应，在二极管开始带走功率之前，允许线圈电压进一步增加一点。但是随后，电阻器也在电流路径中，阻碍了其自身的帮助，因此它的确是次等的解决方案。

齐纳二极管，但是，它们很神奇。达到击穿电压后，它确实会...崩溃！击穿齐纳二极管的电压-电流曲线更为令人印象深刻，这与一旦电流能够流动时阻塞场的压缩有关，如果允许我非常糟糕地解释一本380页的书。

因此，一旦达到齐纳电导，电流就可以立即消失，正如我提到的，因为达到齐纳电导的线圈是小菜一碟。

关于齐纳电压，在此应用中3V与6V之间的差异比6V与12V之间的差异更明显，依此类推。通常，Vz> 2 * VCC的规则足以保证快速关闭。更重要的是，您的齐纳二极管可以应对当前的峰值。

齐纳二极管不如普通二极管那样受欢迎，其原因是它们的电流处理能力，而破坏保护装置则有点无法达到目的。

我现在四舍五入，因为在进入德国之前我仍然必须购物。

编辑：PS：每秒10次不是高速要求。继电器的高速关闭时间约为几毫秒或更短。在发布之前，忘记在顶部指出这一点。并且高速关闭不会干扰新的开启。

按顺序，您的问题：

1. 它会很快衰减，最多几毫秒。实际上，电压不会立即变为零，因为它是一个LC谐振电路，主要具有线圈分布电容，但也有杂散和晶体管电容，因此它将在高频下“振铃”。线圈具有很大的电阻，因此Q值低，并且振铃会迅速衰减。

2. 如果您等待的时间超过10毫秒，则不会以任何实际的方式影响下一个操作。

3. 较高的Vz在晶体管上更难，但关断速度更快。开启不会受到明显的影响（还有其他技巧可以提高开启速度）。如果Vz低于最大可能的电源电压（最坏的情况）加上一个二极管压降，则当线圈“导通”时，齐纳二极管将导通，可能会损坏齐纳和晶体管。右侧电路没有这个问题（但是持续的过电压可能会导致齐纳二极管过热）。