سیم پیچ رله

یکی از مهمترین قسمت‌های هر رله الکتریکی سیم پیچ آن است. این جریان الکتریکی را به شار الکترومغناطیسی تبدیل می‌‍کند که برای کار مکانیکی کنتاکت‌های رله استفاده می‌شود. مشکل اصلی سیم پیچ‌های رله این است که آنها “بارهای القا شده بالا” هستند زیرا از سیم پیچ سیمی ساخته می‌شوند. هر سیم پیچ سیمی دارای مقدار امپدانس است که از مقاومت (R) واندوکتانس (L) به صورت سری ساخته شده است (مدار سری LR).

همانطور که جریان از درون سیم پیچ جاری می‌شود، یک میدان مغناطیسی خود القا شده در اطراف آن ایجاد می‌شود. وقتی جریان سیم پیچ “خاموش” می‌شود، با فروپاشی شار مغناطیسی در سیم پیچ، یک ولتاژ محرکه برگشتی (نیروی الکتریکی) تولید می‌شود (تئوری ترانسفورماتور). این مقدار ولتاژ معکوس القایی ممکن است در مقایسه با ولتاژ سوئیچینگ بسیار زیاد باشد و به هر قطعه نیمه هادی مانند ترانزیستور، FET یا میکروکنترلر که برای کار با سیم پیچ رله استفاده می‌شود آسیب برساند. 

یکی از راه‌های جلوگیری از آسیب رساندن به ترانزیستور یا هر دستگاه نیمه هادی سوئیچینگ، اتصال یک دیود با بایاس معکوس دو سر سیم پیچ رله است. 

هنگامی که جریان عبوری از سیم پیچ “خاموش” است، یک نیروی محرکه برگشتی القا شده، با فروپاشی شار مغناطیسی در سیم پیچ تولید می‌شود.

این ولتاژ معکوس، دیود را بایاس مستقیم کرده و انرژی ذخیره شده را از بین می‌برد و از آسیب رساندن به ترانزیستور نیمه هادی جلوگیری می‌کند.

هنگامی که در این نوع کاربردها استفاده می‌شود، دیود به طور کلی به عنوان دیود چرخان، دیود free wheeling و حتی دیود برگشت پذیر شناخته می‌شود، اما معنی همه آنها یک معنی است. انواع دیگر بارهای القایی که برای محافظت به دیود چرخان نیاز دارند، سلونوئیدها ، موتورها و سیم پیچ های القایی هستند.

علاوه بر استفاده از دیودهای چرخان برای محافظت از اجزای نیمه هادی، سایر قطعات مورد استفاده برای حفاظت شامل شبکه های اسنابر RC ، واریستورهای فلزی اکسید یا MOV و دیود های زنر می‌باشند.