دیود هرزگرد ( به انگلیسی: freewheeling diode ) ، یا دیود ضربه گیر، یک دیود معمولی است که به منظور حذف ولتاژ القایی حاصل از بارهای سلفی، استفاده می شود. در بارهای سلفی، اگر جریان بار به طور ناگهانی کاهش یابد یا قطع شود، ولتاژ القایی معکوس و شدیدی در دو سر بار به وجود می آید که موجب آسیب دیدن سایر المان های مدار مثل ترانزیستور یا مدارات مجتمع که به ولتاژ های گذرای زیاد حساس هستند می شود. برای تخلیه کردن این ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن مدار، معمولاً یک دیود به صورت موازی با بار قرار می گیرد که به آن، دیود هرزگرد گفته می شود. [ ۱]
در شکل زیر، یک مدار ساده را مشاهده می کنید که در آن، یک منبع ولتاژ، سلف، مقاومت خیلی کم اهم و کلید به صورت سری با هم قرار دارند. به محض وصل شدن کلید، سلف موجود در مدار شروع به شارژ شدن می کند. پس از گذشت زمان، سلف به طور کامل شارژ می شود ( شکل ۱ ) . در لحظه ای که کلید قطع می شود، سلف موجود در مدار، از کاهش ناگهانی جریان جلوگیری کرده و سبب برقراری جریان در فاصله هوایی بین دو کنتاکت کلید می شود ( ایجاد جرقه - شکل۲ ) . به عبارت دیگر، موقع قطع کلید و با توجه به رابطه ولتاژ سلف ( VL = - L. dit/dt ) ، یک ولتاژ بزرگ و معکوس در دو سر القاگر به وجود می آید ( منظور از ولتاژ معکوس اینست که پلاریته ولتاژ القایی ایجاد شده در سلف برعکس پلاریته ولتاژی است که در ابتدا بر روی سلف قرار داشت ) . همان طور که در شکل ۲ دیده می شود، در لحظه قطع شدن کلید، یک کنتاکت آن دارای ولتاژ مثبت ۲۴ ولت ( به منبع تغذیه متصل است ) و کنتاکت دیگر آن دارای ولتاژ القایی معکوس و شدید سلف ( مثلاً منفی ۲۴۰ ولت ) است. این تفاوت ولتاژ سبب پرش الکترون ها و ادامه مسیر خود از هوا می شود ( جرقه ) . این حالت در ترانزیستوری که به عنوان کلید عمل می کند نیز اتفاق می افتد و یک اختلاف ولتاژ بالایی در پیوندهای ترانزیستور افت کرده و سبب آسیب دیدن آن می شود. همچنین، تولید جرقه سبب تخلیه مقداری از انرژی در هوا شده و سبب به وجود آمدن تداخل الکترومغناطیسی با سایر لوازم الکترونیکی ( مانند رادیو ) می شود.
دیود هرزگرد، با فراهم کردن مسیری برای تخلیه القاگر، مشکل جرقه زنی را حل می کند. همانطورکه در شکل ۳ دیده می شود، به هنگام قطع کلید، دیود هرزگرد هدایت کرده و مسیری را شامل دیود و مقاومت به منظور برقراری و اتلاف جریان معکوس سلف فراهم می کند. وقتی که کلید در حالت وصل قرار دارد، دیود به صورت معکوس بایاس می شود و خاموش است اما در لحظه قطع کلید، پلاریته ولتاژ معکوس القایی سلف، دیود را به صورت مستقیم بایاس کرده و سبب هدایت آن می شود. مدت زمان تخلیه کامل القاگر با توجه به المان های مداری، متغیر است اما معمولاً در حدود چند میلی ثانیه است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر شکل زیر، یک مدار ساده را مشاهده می کنید که در آن، یک منبع ولتاژ، سلف، مقاومت خیلی کم اهم و کلید به صورت سری با هم قرار دارند. به محض وصل شدن کلید، سلف موجود در مدار شروع به شارژ شدن می کند. پس از گذشت زمان، سلف به طور کامل شارژ می شود ( شکل ۱ ) . در لحظه ای که کلید قطع می شود، سلف موجود در مدار، از کاهش ناگهانی جریان جلوگیری کرده و سبب برقراری جریان در فاصله هوایی بین دو کنتاکت کلید می شود ( ایجاد جرقه - شکل۲ ) . به عبارت دیگر، موقع قطع کلید و با توجه به رابطه ولتاژ سلف ( VL = - L. dit/dt ) ، یک ولتاژ بزرگ و معکوس در دو سر القاگر به وجود می آید ( منظور از ولتاژ معکوس اینست که پلاریته ولتاژ القایی ایجاد شده در سلف برعکس پلاریته ولتاژی است که در ابتدا بر روی سلف قرار داشت ) . همان طور که در شکل ۲ دیده می شود، در لحظه قطع شدن کلید، یک کنتاکت آن دارای ولتاژ مثبت ۲۴ ولت ( به منبع تغذیه متصل است ) و کنتاکت دیگر آن دارای ولتاژ القایی معکوس و شدید سلف ( مثلاً منفی ۲۴۰ ولت ) است. این تفاوت ولتاژ سبب پرش الکترون ها و ادامه مسیر خود از هوا می شود ( جرقه ) . این حالت در ترانزیستوری که به عنوان کلید عمل می کند نیز اتفاق می افتد و یک اختلاف ولتاژ بالایی در پیوندهای ترانزیستور افت کرده و سبب آسیب دیدن آن می شود. همچنین، تولید جرقه سبب تخلیه مقداری از انرژی در هوا شده و سبب به وجود آمدن تداخل الکترومغناطیسی با سایر لوازم الکترونیکی ( مانند رادیو ) می شود.
دیود هرزگرد، با فراهم کردن مسیری برای تخلیه القاگر، مشکل جرقه زنی را حل می کند. همانطورکه در شکل ۳ دیده می شود، به هنگام قطع کلید، دیود هرزگرد هدایت کرده و مسیری را شامل دیود و مقاومت به منظور برقراری و اتلاف جریان معکوس سلف فراهم می کند. وقتی که کلید در حالت وصل قرار دارد، دیود به صورت معکوس بایاس می شود و خاموش است اما در لحظه قطع کلید، پلاریته ولتاژ معکوس القایی سلف، دیود را به صورت مستقیم بایاس کرده و سبب هدایت آن می شود. مدت زمان تخلیه کامل القاگر با توجه به المان های مداری، متغیر است اما معمولاً در حدود چند میلی ثانیه است.
wiki: دیود هرزگرد