Auswahl einer Freilaufdiode

Wie ist der technische Ansatz für die Auswahl einer Freilaufdiode gemäß dem folgenden Schema, wo J15 mit Magnet B11HD-255-B-3 verbunden ist und Magnet B11HD-255-B-3 für 19 V, 90 W ausgelegt ist? (D15) Ich habe auch allgemeine und Zenerdioden gesehen, die in entgegengesetzten Richtungen über dem Solenoid ausgerichtet sind. Wird diese Anordnung hier empfohlen und warum?Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hintergrund hinzugefügt - dies ist eine MOSFET-gesteuerte Solenoidschaltung, Logikpegel, und ich habe diese Schaltung mit einer zufälligen Ratediode (Onsemi-Modell S1B) erfolgreich getestet. In der Testschaltung habe ich 24V und B11HD-254-B-3 (36W-Version) verwendet. Beim Aufsteigen auf 90 W möchte ich mit meinem Design durchdachter und bewusster sein.

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Was ist der Spitzenrelaisstrom, den Sie erwarten? Das und Nennspannung.
Hallo, die Spannung beträgt 19V und bei 90W zieht jeder 4,7 Ampere. Ich glaube nicht, dass es für DC-Magnetspulen einen nennenswerten Einschaltstrom gibt.

Antworten (3)

Der Spitzendiodenstrom ist aus dem Informationsblatt vorhersehbar – er wird etwas weniger als 5 A betragen – genau wie der stationäre Solenoidstrom. Es wird von diesem Wert mehr oder weniger exponentiell mit einer L/R-Zeitkonstante abfallen. Es muss nur für die Versorgungsspannung plus etwas Sicherheitsmarge ausgelegt werden. Wenn Sie gewöhnliche Gleichrichter verwenden, gibt es keinen wesentlichen Nachteil bei der Verwendung eines 400-V- oder 600-V-Teils anstelle eines 50-V-Teils (und es ist wahrscheinlicher, dass die Teilenummer mit höherer Spannung an anderer Stelle nützlich ist).

Was nicht gegeben ist, sind Informationen, die es uns ermöglichen würden, die genaue Dauer des Impulses vorherzusagen, da wir die Induktivität der Spule nicht kennen (und tatsächlich kann sie erheblich variieren, wenn sich der Magnetkreis aufgrund von Bewegungen ändert - was es normalerweise tut).

Allerdings würde ich erwarten, dass eine 3A-Diode ausreichen würde. Es sollte kühl laufen, es sei denn, Sie feuern das Solenoid schnell ab. Sie können die Dauergröße des Stroms mit einem Stromsensor und einem Oszilloskop messen, um dies zu bestätigen.

Der Grund für die Verwendung von Zenerdioden und ähnlichen Dingen besteht darin, den Transistor und die Dioden härter zu arbeiten, und im Gegenzug für eine stärkere Belastung dieser Teile fällt der Magnet schneller ab (das Einziehen wird nicht beeinträchtigt). Das liegt daran, dass mehr von der in der Induktivität gespeicherten Energie in den Zenern abgeführt wird (was erfordert, dass der Transistor mehr Spannung blockiert und den Transistor beim Ausschalten stärker belastet.

Hallo, danke für deine Antwort. Wenn Sie Schnellfeuer sagen, wie schnell meinen Sie PWM schnell oder 10 Hz schnell? Diese dürfen ca. 10 Mal pro Sekunde. Ich habe ein Oszilloskop - Siglent SDS1104X-E und DAQ - LabView USB-6000. Welche Art von Setup kann ich verwenden, um den Strom und die Dauer zu messen? Füge ich einen Shunt-Stromwiderstand in Reihe mit dem Solenoid hinzu und beobachte den Spannungsabfall darüber?
Auch ein schnellerer Solenoidausfall, bedeutet das, dass die Solenoid-Zugkraft schneller stoppt, nachdem die Spannung auf Null gesetzt wurde und die Rückholfeder den Kolben schneller zurückführen kann? Das ist eigentlich sehr attraktiv für mich. Ich würde gerne schnelle Drop-out-Optionen erkunden.
Die maximale Gesamtleistungsverlustleistung liegt wahrscheinlich nahe bei PWM, beträgt jedoch nicht mehr als etwa die Hälfte des stationären Zustands - also ungefähr das, was Sie für 2,5 A DC erhalten würden. Ich würde einen berührungslosen LEM-Sensor bekommen - fädeln Sie einfach den Draht durch den Sensor. Sie könnten einen Shunt ausprobieren, der billiger ist, aber aufgrund des zusätzlichen Widerstands und der geringen Induktivität, die im Vergleich zu einem Shunt mit niedrigem Wert eine hohe Impedanz haben kann, mehr Platz für Artefakte und Fehler bietet. Wenn Sie einen Shunt mit niedriger Induktivität verwenden, streben Sie einen Abfall von vielleicht 300-500 mV an, es wäre wahrscheinlich in Ordnung. Sie suchen nicht nach Präzisionsmessungen.
Ja, im Allgemeinen lassen Sie die Spannung an der Spule so weit wie möglich ansteigen, um das Solenoid etwas schneller abfallen zu lassen, möglicherweise Hunderte von Volt. Um es schneller einzuziehen, würden Sie es mit etwas speisen, das sich einer Konstantstromquelle nähert (möglicherweise wieder auf Hunderte von Volt ansteigend, wenn es zum ersten Mal angelegt wird). Natürlich reduzieren diese die Wirkung der Induktivität, indem sie f so schnell wie möglich steigen und fallen lassen, aber immer f = ma und es kann nicht zaubern. Ein Ort, an dem es darauf ankommt, sind ICE-Einspritzdüsen.
Danke, ich werde mir ein LEM zulegen.
Wenn also Kosten und Haltbarkeit aus dem Fenster geworfen würden, was wäre die schnellste Drop-out-Konfiguration? Ich habe gesehen, wie andere dies bezüglich dieses Artikels LM1949 diskutiert haben, und es wurde vorgeschlagen, den induktiven Rückschlag einfach mit einer Zenerdiode auf Masse zu senken. Ich glaube nicht, dass mein MOSFET eine ausreichende Avalanche-Bewertung hat, sodass diese Option nicht verfügbar ist. Denken Sie an den Zener, um ihn zu erden, anstatt ihn zurück in die Spule zu schleifen?
Abgesehen von einem mechanischen Kontakt wahrscheinlich ein Hochspannungs-MOSFET (also wahrscheinlich kein Logikpegel am Gate) mit einer Diode + Zener in Reihe über der Spule. Diode + Widerstand ist auch eine Möglichkeit.
Ja, der gegenüberliegende Zener und die Diode scheinen die schnellste Option zu sein. Jetzt bin ich mit der 30-V-Durchschlagsfestigkeit des MOSFET belastet. Ich denke nicht, dass es eine gute Idee ist, die Spannung 20 V überschreiten zu lassen, damit der Zener-Vorteil auf Null geht, wenn die Zener-Spannung Vcc nicht überschreitet, richtig?
Wenn der Zener über der Spule liegt, fügt er (plus einem Diodenabfall) Vcc für die MOSFET-Bewertung hinzu. Sie können einen MOSFET mit höherer Spannung erhalten, aber für> 60 V oder so müssen Sie möglicherweise einen Gate-Treiber hinzufügen.
Ich erwäge einen Wechsel zu diesem MOSFET - Vishay-Modell SIS176LDN-T1-GE3; es ist 70V und schaltet problemlos mit 3,3V. sehr süß! Jetzt suche ich nach Dioden. ACZRC5366B-G für den Zener und ACZRC5366B-G für den General sehen gut aus. Ich habe auch ein LCR-Meter bei Amazon gekauft, um die Spuleninduktivität zu bestimmen. Ich glaube, dass Fortschritte im Gange sind; Danke!!

Der Strom durch die Diode wird eine Spitze von 5,5 A haben, man sollte eine Diode wählen, die einen Gleichstrom von mindestens 6 A unterstützt.

Die Induktivität ist nicht unbedingt erforderlich, da der Spitzenstrom bei Werten zwischen 0,01 H und 1 H des Magneten unter 6 A bleibt.

Wenn jedoch die Diode am Magneten ausfällt, erreicht die Sperrspannung im Stromkreis 550 V, wenn der Fahrer den Strom abschaltet (abhängig von der Geschwindigkeit). Daher würde ich den Treiber auch mit einem schnellen 6-A-Flyback-Diodenschutz versehen.

Auch wenn die Drähte zum Elektromagneten, die eine eigene Induktivität haben, länger als 1 m sind, sollte in Betracht gezogen werden, eine Diode in der Nähe des Elektromagneten und eine andere in der Nähe der Platine zu haben.

Hallo, danke für deinen Beitrag. Wie würde ein Flyback auf dem Switch aussehen? Es müsste ein Zener sein?
In diesem speziellen Anwendungsfall macht eine Zenner-Diode genau das Gleiche wie eine schnelle normale oder Schottky-Diode, daher ist es weder falsch noch zwingend, eine zu verwenden. Beispielteile: RB606, RB608, RB610, P600J, P600K, P600M, MR756, MR758, MR759, IDH08S60C, IDV03S60C, C3D04060F, C3D04060A, C3D03060F usw.

Willkommen Mike: Mögliches Problem, Sie speisen den MOSFET mit einem Spannungsteiler, dies reduziert die Kapazität des MOSFET und führt dazu, dass er wärmer arbeitet. Da R36 verwendet wird, um den Zustand während des Zurücksetzens des Mikroprozessors usw. zu garantieren, sollte es auf den Port des Mikros gehen, nicht auf das Gate. Ich würde eine Schottky-Diode verwenden, bei einer 19-V-Versorgung wären 50 V in Ordnung. Die induktive Last gibt den Strom zurück, mit dem sie geladen wird, also müssen Sie in der Lage sein, diesen Stromimpuls zu unterstützen. Diese finden Sie in der Impulskategorie des Diodendatenblatts. Sie müssen die Diodenspannung für Ihre Lastspannung bewerten, da die Rücklaufspannung auf den Durchlassabfall der Diode begrenzt ist.

Hallo Gil, danke für deinen Beitrag. Schlagen Sie vor, R36 zwischen dem Mikroausgangsstift und Masse zu platzieren? Der 150-Ohm-Widerstand begrenzt den Strom vom Mikro zum MOSFET-Gate auf etwa 20 mA, basierend auf den Vorschlägen anderer. Meine Absicht hier ist, das Mikro zu schützen. Bitte lassen Sie mich wissen, ob ich diesen Teil richtig verstanden habe. Dann ist mein MOSFET für den Rückschlag der Induktivität auf 30 V ausgelegt, sodass ich fürchte, dass ich in Bezug auf die Spannung eingeschränkt bin. Ein gegenüberliegender Zener und eine Diode parallel zum Solenoid klingen nach einer großartigen Option (mit einer Zenerspannung von 40 V), sind jedoch aufgrund meiner MOSFET-Werte nicht möglich.
Sie haben Recht, und ich würde vorschlagen, die 150 auf etwa 50 zu ändern. Es gibt im Allgemeinen keinen Grund, den Strom im MOSFET-Gate zu begrenzen, was ihn nur verlangsamt, sodass er im linearen Bereich bleiben und heißer werden kann. Im Allgemeinen soll dieser Widerstand den Mikroprozessor und nicht den MOSFET schützen. Überprüfen Sie Ihr Datenblatt auf dem Mikro und Sie werden feststellen, dass Sie mit dem Widerstand mit dem niedrigeren Wert in Ordnung sind. Stellen Sie fest, dass kein Strom fließt, wenn die Gate-Spannung die Treiberspannung erreicht (möglicherweise Pico-Ampere). Dieser Strom treibt nur die Gate-Kapazität an. Die Schottky-Diode ist schnell genug, um den MOSFET zu schützen.