Diode tidak berperilaku seperti korsleting

Baru-baru ini saya mulai bermain dengan simulator sirkuit online dan dalam sirkuit yang sangat sederhana saya tidak dapat memahami perilaku tersebut

Saya memiliki sumber tegangan yang terhubung melalui resistor pembatas arus ke dioda dan sebuah induktor secara paralel. Sejauh yang saya tahu, dioda harus berperilaku seperti korsleting ketika anoda terhubung ke terminal positif dari sumber tegangan. Dalam simulator ini terjadi sesuatu yang sangat aneh: ketika saya menutup sakelar, banyak arus yang melewati dioda (dan jumlah yang sangat kecil melalui induktor) dan setelah beberapa detik tidak ada penurunan arus yang signifikan melalui dioda sampai berhenti sama sekali. Mengapa demikian?

tautan untuk sirkuit saya di simulator: Tautan (klik swtich untuk menutupnya dan menonton simulasi)

Seperti yang orang lain tunjukkan, dioda bukanlah sirkuit pendek (atau terbuka) "sempurna". Namun, jika Anda memahami "keterbatasannya", maka Anda dapat menggunakan perilaku ideal setiap orang, kecuali area keterbatasan.
Untuk sirkuit khusus Anda, Anda harus tahu bahwa induktor awalnya muncul sebagai sirkuit terbuka, dan kemudian sebagai arus pendek setelah mencapai kondisi mapan. Apakah ini berarti bahwa pada awalnya, rangkaian Anda berperilaku seolah-olah hanya resistor dan dioda (seri) yang terhubung ke suplai. Jadi dioda bias maju dan bertindak seperti pendek.
Ketika induktor mencapai kondisi mapan, tegangan melintas ke nol, dan oleh karena itu tegangan melintasi dioda menjadi nol. Karena dioda memerlukan setidaknya .6V untuk bias maju, ia berhenti melakukan ketika tegangan pada induktor berjalan di bawah .6V. Pada titik ini, rangkaian berperilaku seolah-olah hanya resistor dan induktor (seri) yang terhubung ke suplai.
Saya harap Anda sekarang dapat melihat bahwa simulator Anda adalah menunjukkan perilaku sirkuit yang benar.

Pada awalnya, induktor menolak perubahan arus, menjadikan dioda sebagai jalan dengan hambatan paling kecil dan menyebabkannya membawa sebagian besar arus. Ketika medan magnet di induktor menumpuk, tegangan yang melewatinya berkurang karena memungkinkan lebih banyak arus untuk lewat. Dioda memiliki drop tegangan maju (biasanya 0,6 V) untuk diperhitungkan, sehingga tidak akan mengalirkan arus apa pun setelah tegangan melintasi induktor turun di bawah tegangan maju dioda.

Ya, poster sebelumnya benar. Untuk lebih memperjelas, suatu dioda bukanlah hubung singkat tetapi perangkat ambang batas, ia mulai melakukan kapan saja tegangan melintasinya (ketika diorientasikan dengan tepat untuk melakukan) lebih besar dari beberapa nilai, biasanya 0,6V (tetapi mungkin berbeda untuk jenis khusus) .
Jadi berperilaku seperti ini setiap kali tegangan lebih rendah dari 0,6 V tidak ada arus yang akan mengalir dan ketika tegangan melebihi ambang batas ini arus mengalir.

Induktor merespons perubahan mendadak pada arus dengan cara yang berbeda, ia menunjukkan sesuatu yang disebut impedansi, yaitu cara untuk mengatakan bahwa meskipun memiliki resistansi R, induktansi juga memiliki L, komponen yang secara langsung bergantung pada frekuensi.

Jadi induktor ketika tiba-tiba terhubung atau terputus dari pasokan tegangan bereaksi dengan menaikkan tegangan untuk sementara waktu dan arus awalnya hampir nol, hanya untuk menyelesaikan sesaat kemudian dengan arus yang lebih kecil dan tegangan mendekati nol.

Dioda dalam rangkaian melihat peningkatan tegangan ini (saat arus masih hampir nol dalam koil) dan menutup, membiarkan lonjakan mengalir melaluinya, mengurangi juga tegangan berlebih pada koil dan dengan demikian arus besar pada dioda yang mengalir untuk waktu yang sangat singkat.

Pengaturan yang sangat umum biasanya disebut SNUBBER adalah apa yang akan Anda temukan di beberapa relai switching atau bahkan perangkat solid state. Fungsinya untuk menghentikan lonjakan tegangan berlebihan dari memecahkan isolasi kumparan dengan melakukan sementara lonjakan tegangan besar dan kemudian menutup ketika tegangan pada kumparan kembali mendekati nol. Saya hanya menerjemahkan persamaan dan pengamatan di atas dalam istilah awam, semoga membantu.

$V_d=0$

OTOH, pada waktu switching yang tepat, induktor akan berusaha menjaga arusnya (yang kebetulan nol karena tidak diberi energi). Karena itu, ia berperilaku singkat seperti sirkuit terbuka dan semua arus mengalir melalui dioda, yang akan maju bias sampai tegangan dalam induktor turun di bawah$V_f$.

Untuk seorang induktor,

$V = L\dfrac{di}{dt}$

Dalam kondisi tunak apa pun, tidak ada perubahan arus terhadap waktu karenanya, tegangan melintasi induktor HARUS nol.