Diodos de protección

Examinemos el comportamiento práctico de un inductor cuando se interrumpe el circuito que lo alimenta.  Esto nos permitirá mejor entender la función de los diodos de protección en los circuitos en los que usemos, relés, motores o bobinas.

En el dibujo de arriba aparece un inductor (que puede ser por ejemplo el solenoide del relé que vayamos a usar en nuestro proyecto) que se carga a través una resistencia y un interruptor (por ejemplo los pulsos que le mande nuestro Arduino cuando lo estime oportuno con objeto de activar o desactivar el relé). El condensador dibujado en punteado representa las capacitancias parásitas del inductor. Todo inductor tiene capacidades parásitas.

Está dibujado separado del inductor, pero en realidad forma parte de él, porque representa las capacidades parásitas de las vueltas del devanado entre ellas mismas.

Cuando el interruptor se abre (que viene a ser lo mismo que cuando nuestro Arduino decide dejar de alimentar un relé), la corriente solo puede circular cargando las capacidades parásitas.

Para que la corriente que atraviesa el inductor se detenga instantáneamente, seria necesario la aparición de una tensión infinita, y eso es imposible. Por esa razón la corriente continúa circulando a través de las capacidades parásitas de la bobina, el único camino que en principio tiene disponible, cargando negativamente el punto alto del condensador en el dibujo.

Si en nuestro circuito tenemos un microcontrolador o regulando la intensidad de corriente hemos hecho uso de un transistor, por ejemplo un circuito típico de activación de relé

Cuando el transistor se bloquea, la corriente que circula en la bobina carga las capacidades parásitas y la tensión del colector aumenta y puede sobrepasar fácilmente la tensión máxima de la unión colector-base y destruir el transistor. 

Colocando un diodo de protección como en el diagrama,

la corriente encuentra un camino en el diodo y la tensión del colector estará limitada a la tensión de alimentación más los 0,6 V del diodo. 

El diodo sirve de camino a la corriente del inductor cuando el transistor se bloquea. Esto evita la aparición de altas tensiones entre el colector y la base del transistor.

Regla fundamental para proteger los circuitos frente a transitorios:

Si queremos evitar los arcos o las sobretensiones, hay que proteger los circuitos previendo un pasaje para la corriente del inductor cuando el circuito se interrumpe.