인덕터와 RL 회로: 끊을 때 튀는 전압

인덕터는 전류가 흐르면 자기장에 에너지를 저장합니다. 전류를 바꾸려 하면 반대 방향 전압을 만들어 저항합니다.

V = L × di/dt

전류는 갑자기 변하지 않는다

릴레이 코일에 100mA가 흐르다가 트랜지스터로 1µs 만에 끊으면, 코일 인덕턴스가 10mH일 때

V = 0.01 × 0.1 / 0.000001 = 1000V

실제로는 트랜지스터가 먼저 파괴됩니다. 이것이 유도성 킥백입니다.

대처법

• 플라이백 다이오드: 코일과 병렬로 거꾸로 단 다이오드가 전류의 도망갈 길을 만듭니다. 릴레이와 솔레노이드의 필수 부품입니다.
• TVS 다이오드: 빨리 꺼야 할 때 전압을 일정 값에서 잘라 냅니다.
• H 브리지와 인버터: MOSFET 안의 바디 다이오드가 같은 역할을 합니다.

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RL 시정수

τ = L / R. 코일 전류가 63%까지 오르는 시간입니다. 모터 권선의 전기적 시정수가 전류 제어 루프를 얼마나 빠르게 만들어야 하는지 정합니다.

쓰이는 곳

스위칭 컨버터의 에너지 저장, 노이즈를 막는 필터, 모터와 변압기의 권선이 모두 인덕터입니다.