دیود بازیاب انرژی (Energy Recovery Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :
دیود بازیاب انرژی (Energy Recovery Diode) :
دیود بازیاب انرژی (Energy Recovery Diode) یک دیود است که در مدارات بازیابی انرژی (Energy Recovery Circuits) برای بازگرداندن انرژی ذخیره شده در عناصر القایی (مانند سلف ها و موتورها) به منبع تغذیه استفاده می شود. این دیودها معمولا در مبدل های سوئیچینگ (مانند مبدل های باک و بوست) و درایوهای موتور برای افزایش بازده به کار می روند.
رایج ترین مثال، دیود هرزگرد (Freewheeling Diode) که در موارد قبلی توضیح داده شد، یک نوع دیود بازیاب انرژی است. در مبدل باک (Buck Converter)، هنگامی که کلید اصلی قطع می شود، انرژی ذخیره شده در سلف از طریق دیود هرزگرد به خروجی (و نه به صورت گرما در یک مقاومت) منتقل می شود. این دیود انرژی را "بازیابی" می کند و به جای تلف کردن آن، به بار تحویل می دهد.
در مبدل های فلای بک (Flyback Converters) نیز انرژی ذخیره شده در ترانسفورماتور در هنگام قطع کلید، از طریق دیود به خروجی منتقل می شود. دیود خروجی در این مبدل ها یک دیود بازیاب انرژی است.
پارامترهای مهم برای دیود بازیاب انرژی:
سرعت سوئیچینگ: برای کار در فرکانس های بالا، دیود باید سریع باشد (Fast Recovery یا Schottky).
افت ولتاژ مستقیم (V_F): پایین بودن آن باعث کاهش تلفات و افزایش بازده می شود.
حداکثر جریان (I_F) و ولتاژ معکوس (V_RRM): باید متناسب با توان مبدل باشد.
زمان بازیابی معکوس (t_rr): در مبدل های با فرکانس بالا، t_rr کوتاه برای کاهش تلفات سوئیچینگ ضروری است.
کاربرد اصلی دیود بازیاب انرژی در منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)، مبدل های DC-DC، اینورترها، و درایوهای موتور است. این دیودها نقش حیاتی در افزایش بازده و کاهش تلفات حرارتی در این سیستم ها دارند.
انتخاب دیود بازیاب انرژی مناسب به توپولوژی مبدل، فرکانس کاری، و سطح توان بستگی دارد. در مبدل های با ولتاژ پایین و فرکانس بالا، دیودهای شاتکی انتخاب رایجی هستند. در ولتاژها و توان های بالاتر، از دیودهای سریع (Fast Recovery) و فوق سریع (Ultra-Fast Recovery) استفاده می شود. در کاربردهای بسیار پیشرفته، دیودهای SiC (کاربید سیلیکون) با t_rr نزدیک به صفر و V_F پایین نیز به کار می روند.
در نهایت، دیود بازیاب انرژی یک جزء کلیدی برای دستیابی به بازده بالا در مبدل های قدرت است.
