ツェナーダイオードをフライホイールダイオード（リレーのコイル上）として使用する理由と理由

私はhttp://www.electronics-tutorials.ws/io/io_5.htmlのチュートリアルで丁寧に説明しており、フライホイールダイオードの説明では、さらに詳しく説明することなくこの文を記載しています。

半導体コンポーネントの保護にフライホイールダイオードを使用するほか、保護に使用される他のデバイスには、RCスナバネットワーク、金属酸化物バリスタ、またはMOVおよびツェナーダイオードが含まれます。

RCネットワークが大きなデバイスである場合、どのようにRCネットワークが必要になるかを見ることができます。したがって、コイルは、単一のダイオードを介して放散したい電流よりも多くの電流をキックバックする可能性があります。（それが理由でない場合は修正してください。）

私はMOVが何であるかわからないので、現時点ではそれを無視します。:-)

ツェナーダイオードについて少し読みましたが、逆方向降伏電圧が低い方が望ましい理由がわかりません。

編集：上記のチュートリアルの次の図にも困惑しています。

これはフライバック電圧を取り、Vccネットにダンプしませんか？リレーコイルをTR1とグランドの間に配置し、ダイオードがフライバック電圧をグランドに消散させるのは良い考えではないでしょうか？

リレーの開口部からの電流は、Vccレールにはまったく流れません。以下に示すパスに従います。

蓄積されたエネルギーは、リレーのダイオード降下とコイル抵抗で消費されます。

ツェナーダイオード構成では、蓄積されたエネルギーはダイオードの全ツェナー電圧で消費されます。V * Iは非常に高い電力であるため、電流はより速く低下し、リレーは少し速く開く可能性があります。

MOVはツェナーとは異なりますが、同様の回路機能を果たします。電圧が特定のレベルを超えるとエネルギーを吸収します。電圧レギュレータなどの精密なものではなく、過電圧保護に使用されます。

ソレノイド、電磁石、または同様のデバイスで電力が除去されたときに磁場が崩壊する速度は、デバイスに現れる電圧に比例します。プッシュボタンを使用し、フライバック保護のない12ボルトソレノイドまたはリレーを操作する場合、ボタンを放すと、磁場が崩壊するまでコイルに数百または数千ボルトが表示されることがあります。ただし、コイルの電圧が大きいため、磁場はほぼ瞬時に崩壊します。

簡単なキャッチダイオードを追加すると、ソレノイドまたはリレーが解放されたときに、ソレノイドまたはリレーに大きな電圧が現れるのを防ぎます。しかし、それはまた、そうでない場合よりもはるかに長くコイルを磁化したままにします。リレーコイルの磁場が12ボルトで最大強度に達するのに5ミリ秒かかる場合、キャッチダイオードを介して消散するのに約17倍の時間（つまり85ミリ秒）かかります。状況によっては、それが問題になる可能性があります。電圧を下げるために他の回路を追加すると、コイルの消磁がはるかに速くなります。

ところで、多くの12Vリレーを頻繁に切り替える場合、クランプダイオードでキャップを充電し、そのキャップから他の目的でエネルギーを取り出すことで、かなりの量のエネルギーを節約できると期待しています。それが行われたかどうか、どこで行われたかはわかりませんが、ピンボールマシンのようなものでは、有用な概念のように思えます。

ツェナーダイオードは、通常、フリーホイールダイオードと直列に接続され、カソードからカソードへ（相互に指す）します。これにより、電圧がより速く崩壊するため、コイル場がより速く崩壊し、したがってリレー/ソレノイドがより速く開きます。スイッチモード電源（SMPS）では、これはツェナースナバとも呼ばれます。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

こちらの質問/回答もご覧ください：ツェナーダイオードの質問

これらの答えのいくつかは、単純なダイオードで何が起こるかについて混乱しています。エネルギーは、ダイオードではなく、主にRcoilで消費されます。

重要なのは、ダイオードを使用する場合、損失はRL指数関数的減衰（RCなど）であるということです。指数関数的であるため、非常に時間がかかります（特に、リリース電流は20％にすぎないため）。ツェナーを使用すると、ゼロまで直線的に低下します。

これは、RとLのデータシート値から実際のリレーをシミュレートします。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

オン（電流上昇）時間は、ダイオード（L1、D1）を使用したオフ時間よりも長いことがわかります。

これは、リレーの電機子が閉じているとき（磁気回路のほうが良い）に開いているとき（0.49H）にインダクタンスが大きい（0.74H）ため、正しくありません。実際のオン時間（0.49H）とダイオードのオフ時間はほぼ同じです。

L2、L4の電流は同じです。どちらの場合も同じ降下があるため（また、FETの同じVdrainです。

これを無視

^{この回路をシミュレートする}

以下は、通常の+ツェナーダイオードを使用してコンポーネントを保護し、それでもすぐに電源を切ることに関するアプリノートです。いくつかの方法の減衰時間と電圧値を示しています。