關于電機線圈放電的處理方式

問：為什么在我們關斷電源的時候，需要注意線圈的放電，而電阻就不需要？

答：我們都知道能量守恒是指能量并不會消失，而是從一種形式轉換到了另外一種形式。 當電流走過電阻的時候，能量變成了熱量，向四處散發出去了。而當我們的電能連接到線圈，也就是電感的時候， 電能被轉化為磁能了。磁場能量是比較容易與電能發生自動轉換的。 當我們關斷電源的時候，線圈內存儲的磁能轉化為電能，用來彌補漸漸消失的電場。從外在的表現來看， 即線圈的電流會慢地下降下來。也就是通常我們說的：電感類負載是可以保持電流的連續性的。這個時候，如果我們不僅僅是將電源關斷，而是將電感負載一端的電路完全開路的話，我們不僅僅會看到電流的連續下降，同時還可以看到電感兩端電壓的急速上升。當這種電壓增強到一定程度的時候，就可以擊穿空氣形成火花。這種原理解釋了為什么直流有刷電機在換向的時候會出現火星，同樣也解釋了在我們七八十年代的生活中拉斷電閘時可以看到火花蹦出的現象(圖1)。

圖1，直流電機火花，及電閘火花

問：火花是危險的，那么如何處理呢？

答：既然基本造成火花的原因是電感類負載即使是斷路的情況下也會盡量頑強地保持電流的連續性。那么，我們將保持電路的通路性作為解決問題的基本原則。一種簡單基本的方法是在電感兩端放置二極管。當電路切斷電路的時候，電感兩端的電壓會上升。當電壓上升到一定程度的時候，二極管會被導通。從而為電流提供了一條通路，而能量可以得到安全的釋放(圖2)。

圖2，此電路中能量可以得到安全的釋放

問：在集成電路驅動的電機線圈中， 放電如何處理？

答：電機線圈的放電一般稱之為DECAY。上面說到的外加二極管的方式同樣適用。 你可以將電機如下圖連接(圖3)。