Cewka stycznika jest obciążeniem indukcyjnym. Gdy przez indukcyjność płynie prąd, w polu magnetycznym gromadzi się energia. W momencie wyłączenia tranzystorowego wyjścia PLC prąd w cewce nie może zaniknąć natychmiast, więc indukcyjność "wymusza" jego dalszy przepływ. Skutkiem jest impuls napięcia o przeciwnym zwrocie (przepięcie indukcyjne), który może przekroczyć dopuszczalne napięcie tranzystora i spowodować uszkodzenie lub zakłócenia pracy sterownika.
Dlatego typowym elementem do redukcji przepięć na cewce DC jest dioda włączona równolegle do cewki (tzw. dioda gasząca, dioda swobodnego biegu, flyback). W normalnych warunkach jest ona spolaryzowana zaporowo i nie przewodzi. Po wyłączeniu zasilania cewki dioda staje się spolaryzowana w kierunku przewodzenia, zapewniając zamkniętą drogę dla prądu cewki. Energia pola magnetycznego rozprasza się wtedy w rezystancji uzwojenia i spadku napięcia na diodzie, a napięcie na wyjściu PLC jest ograniczone.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- Diak – jest elementem zapłonowym stosowanym głównie w układach sterowania fazowego (np. z triakiem) i nie jest typowym zabezpieczeniem cewki DC przed przepięciem.
- Triak – jest przeznaczony do sterowania prądem przemiennym (AC). Nie rozwiązuje problemu przepięcia na cewce DC sterowanej wyjściem tranzystorowym PLC.
- Tranzystor – w pytaniu tranzystor jest już elementem wykonawczym wyjścia PLC; dodanie "kolejnego tranzystora" nie jest standardowym sposobem gaszenia przepięć. Potrzebny jest element, który zapewni drogę dla prądu indukcyjnego po wyłączeniu, co realizuje dioda.
W praktyce warto pamiętać, że dobór zabezpieczenia bywa zależny od wymagań aplikacji (np. szybkości odpadania stycznika) i typu wyjścia, ale w podstawowym ujęciu dla cewki DC najczęściej stosuje się właśnie diodę gaszącą.
