继电器已经关断，电流为什么还要继续走？｜引脚电路 07

把电阻换成继电器线圈以后，原本简单的开关动作多出一个麻烦：关断瞬间，驱动器可能承受很高的电压。原因不是继电器“反抗程序”，而是线圈储存了能量。

本课只讨论低压直流线圈和低侧开关。GIF 是电感与续流的原理示意，非芯片仿真、非硬件实测，不涉及市电触点接线；关断过程已大幅放慢。

电感保存的是磁场能量

线圈通电后建立磁场。简化电感储能可以写成 E=LI²/2：电流越大，储能增长得越快。电感两端电压与电流变化率有关，因此电流不会在理想模型里无代价地瞬间消失。

第一张图采用线圈电阻与电感串联的简化趋势，强调“逐渐建立”，没有刻画磁路、衔铁运动和吸合阈值。电流建立与机械触点动作也不是同一个时刻。

没有回路，电压可能抬高

低侧开关突然断开，原来从电源穿过线圈到地的路径被切断。线圈会以改变端电压的方式维持原方向电流，开关端电压可能上升，直到寄生电容、钳位或器件击穿提供某种通路。

不能把图中的“尖峰”当成任何具体器件的峰值预测。真实波形与电感、初始电流、寄生参数和钳位结构有关。这里说明的是为什么需要设计释放能量的路径，而不是建议先不保护试试看。

二极管给电流一个回路

对本课正电源接线圈上端、低侧开关接下端的接法，续流二极管阴极接线圈正电源端，阳极接开关端。正常通电时它反偏；关断后开关端电压升高，二极管正向导通。

这时电流仍按原方向流过线圈，再经二极管返回线圈上端，构成闭合回路。能量最终在电阻和器件中变成热，电流逐渐衰减。二极管没有把能量变没，也不一定把它送回电源。

“跨在线圈两端”还不够，方向必须正确；反接可能让通电阶段形成很大的旁路电流。选型要检查正常反向电压、释放开始时的电流、重复频率及热条件。

保护与速度之间有取舍

普通二极管把钳位电压压得较低，往往会延长电流衰减和继电器释放时间。如果应用要求快速释放，可能采用 TVS、齐纳组合或具有主动钳位的驱动器，但要核对更高关断电压和能量承受能力。

不能把这个“慢”一概当成故障，也不能把更快释放当成唯一目标。触点时序、器件耐压和重复动作寿命都需要一起考虑。

看完再猜

关断时，续流二极管里的电流是不是一定反着穿过线圈？不是。回流路径改变了，线圈电流开始时仍保持原方向，随后衰减。

资料：TI：使用功率开关驱动感性负载、TI 高侧开关故障设计报告：续流与电流衰减章节。

发现更多好玩的开源项目

专注 Arduino、开源硬件、端侧 AI 和值得收藏的开发者工具。

长按二维码关注「GitStar」