Diode verhält sich nicht als Kurzschluss

Ich habe kürzlich angefangen, mit dem Online-Schaltungssimulator zu spielen, und in einer sehr einfachen Schaltung kann ich das Verhalten nicht verstehen

Ich habe eine Spannungsquelle, die über einen Strombegrenzungswiderstand mit einer Diode und einer Induktivität parallel geschaltet ist. Soweit ich weiß, sollte sich eine Diode wie ein Kurzschluss verhalten, wenn ihre Anode mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist. In diesem Simulator passiert etwas sehr Seltsames: Wenn ich den Schalter schließe, fließt eine Menge Strom durch die Diode (und eine sehr kleine Menge durch die Induktivität) und nach ein paar Sekunden fällt kein signifikanter Strom durch die Diode ab, bis er stoppt vollständig. Warum das?

Link für meine Schaltung im Simulator: Link (Klick auf den Schalter, um ihn zu schließen und die Simulation zu sehen)

Wie andere betont haben, ist eine Diode kein "perfekter" Kurzschluss (oder Unterbrechung). Wenn Sie jedoch die "Einschränkungen" kennen, können Sie das idealisierte Verhalten verwenden, mit Ausnahme des Einschränkungsbereichs.
Für Ihren speziellen Stromkreis müssen Sie wissen, dass ein Induktor zunächst als offener Stromkreis und dann als Kurzschluss nach Erreichen des eingeschwungenen Zustands angezeigt wird. Dies bedeutet, dass sich Ihre Schaltung zunächst so verhält, als ob nur der Widerstand und die Diode (in Reihe geschaltet) an die Stromversorgung angeschlossen wären. Die Diode ist also in Durchlassrichtung vorgespannt und wirkt wie ein Kurzschluss.
Wenn der Induktor den stationären Zustand erreicht, geht die Spannung über ihm auf Null und daher geht die Spannung über der Diode auf Null. Da die Diode mindestens 0,6 V benötigt, um in Durchlassrichtung vorgespannt zu sein, hört sie auf zu leiten, wenn die Spannung an der Induktivität unter 0,6 V fällt. Zu diesem Zeitpunkt verhält sich die Schaltung so, als wären nur der Widerstand und die Induktivität (in Reihe geschaltet) mit der Versorgung verbunden.
Ich hoffe , Sie können nun sehen , dass Ihr Simulator ist das zeigt korrekte Schaltungsverhalten.

Zunächst widersteht der Induktor der Änderung des Stroms, wodurch die Diode zum Pfad mit dem geringsten Widerstand wird und den größten Teil des Stroms führt. Wenn sich das Magnetfeld im Induktor aufbaut, nimmt die Spannung an ihm ab, da mehr Strom fließen kann. Die Diode hat einen Vorwärtsspannungsabfall (typischerweise 0,6 V) zu berücksichtigen, so dass sie keinen Strom leitet, nachdem die Spannung an der Induktivität unter die Vorwärtsspannung der Diode gefallen ist.

Ja, die vorherigen Poster haben recht. Zur weiteren Verdeutlichung ist eine Diode kein Kurzschluss, sondern eine Schwellenwertvorrichtung. Sie beginnt zu leiten, wenn die Spannung über ihr (bei richtiger Ausrichtung zum Leiten) einen bestimmten Wert überschreitet, typischerweise 0,6 V (kann sich jedoch für spezielle Typen unterscheiden) .
So verhält es sich immer dann, wenn die Spannung unter 0,6 V liegt, kein Strom fließt und wenn die Spannung über diesem Schwellwert liegt, fließt Strom.

Die Induktivität reagiert auf plötzliche Stromänderungen auf andere Weise, sie weist eine sogenannte Impedanz auf, das heißt, sie hat zwar einen Widerstand R, aber auch eine Induktivität L, eine Komponente, die direkt von der Frequenz abhängt.

Wenn eine Induktivität plötzlich an eine Spannungsversorgung angeschlossen oder von dieser getrennt wird, erhöht sich die Spannung für eine kurze Zeit und der Strom ist anfangs fast Null, um sich einen kurzen Moment später mit kleineren Strömen und Spannungen, die gegen Null gehen, zu beruhigen.

Die Diode in der Schaltung sieht diesen Spannungsanstieg (während der Strom in der Spule noch fast Null ist) und sie schließt, wobei die Spitze durch sie fließt, wodurch auch die übermäßige Spannung an der Spule und damit der große Strom in der Diode verringert wird fließt für eine sehr kurze Zeit.

Eine sehr übliche Anordnung, die üblicherweise als SNUBBER bezeichnet wird, ist das, was Sie in einigen Schaltrelais oder sogar Halbleiterbauelementen finden. Seine Funktion besteht darin, die übermäßige Spannungsspitze daran zu hindern, die Spulenisolation zu unterbrechen, indem vorübergehend die große Spannungsspitze geleitet wird, und dann zu schließen, wenn die Spannung an der Spule gegen Null zurückkehrt. Ich habe die obigen Gleichungen und Beobachtungen lediglich in Laienform übersetzt, hoffe, es hilft.

$V_d=0$

$V_f$

Für einen Induktor

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

In jedem stationären Zustand gibt es keine Änderung des Stroms gegen die Zeit, daher MUSS die Spannung an der Induktivität Null sein.