Kontaktfunken auch mit Freilaufdiode

Ich baue eine Schaltung, um sowohl Spannung als auch Strom zu messen, die an ein Magnetventil 24 V DC 15 W gegeben werden. Parallel zum Ventil ist ein Spannungsteiler mit 470k + 100k Ohm Widerständen. In Reihe mit dem Ventil ist ein 1 Ohm 4W Widerstand. Parallel zum Ventil und zum 1-Ohm-Widerstand befindet sich eine 1n4007-Diode, die korrekt positioniert ist, um als Flyback-Diode zu fungieren. Aber wenn ich den +24-V-Kontakt des Ventils entferne, um das Öffnen eines Relais zu simulieren, sehe ich immer noch einige Funken herumfliegen. Sie sind leicht wahrnehmbar. Ich habe die Spitzenspannung gemessen und sie ist tatsächlich gesunken: von -10 V (minimal ablesbarer Wert) auf -250 mV. Aber es gibt immer noch Funken! Ist es in Ordnung oder wird es ein Betriebsrelais beschädigen?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Danke!

Ich fühle mich unwohl! Bitte zeichnen Sie Schaltpläne positiv nach oben, negativ nach unten. Es ist eine gute Convention, jeder wird es Ihnen danken, und Sie werden es auch lieben.
Wir wissen auch nicht, was 24 V liefert. Wenn es eine induktive Komponente hat, kann das Unterbrechen des Stromkreises einen Flyback-Kick am Antriebsende erzeugen. Eine in Sperrrichtung vorgespannte Diode oder ein RC-Snubber über den Schaltkontakten kann erforderlich sein.

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Wenn Sie das Relais simulieren, indem Sie einfach einen Draht herausziehen (z. B. aus einem Steckbrett), gibt es eine Periode des Verbindens / Trennens, wenn sich der Draht bewegt. Dies ergibt eine Reihe von Vorwärtsverbindungen zu der Schaltung, jedes Mal, wenn die Induktivität einen Einschaltstrom von einer gewissen Größenordnung verursacht.

Es wird bevorzugt, die Freilaufdiode direkt über den Ventilspulenanschlüssen zu platzieren. Denken Sie daran, dass die Flyback-Diode nur die Ventilspule vor hohen Induktionsspannungen schützt. Überprüfen Sie den Zustand der Diode. Wenn es in Ordnung ist, schadet der verbleibende Funke der Ventilspule nicht.

24V Funken, was tun? Das ist gut. Ich meine, wenn das ein kleiner Funke ist. Wenn Sie so etwas wie einen hellvioletten Funken von 1 mm sehen, ist es etwas anderes, wie keine Diode. Ein normaler Funke von 24 V ist sehr kurz (Länge) und nur sichtbar, wenn Sie auf die Kontaktstelle starren. Je nach Funkendauer- hängt vom Kontakt ab. Bei gutem Kontakt passiert es einmal für kurze Zeit, bei schlechtem - es ist ein Ausbruch von Dutzenden von Funken für 20 ms.

Wenn der Kontakt einen Lichtbogen bildet, würde ich einen Snubber-Schaltkreis über den Kontakten untersuchen. Wenn der Lichtbogen gerade beim Öffnen der Kontakte auftritt, würde ich mit einem 10- oder 20-Ohm-Widerstand in Reihe mit einer 1uF-Kappe beginnen.

Funken sind … vielleicht in Ordnung! Es hängt davon ab, ob.

Was ist das für ein Relais? Sehen Sie Funken in Ihrem Relais? Wenn Sie im Inneren Funken sehen können, werden Ihre Relaiskontakte meiner Erfahrung nach wahrscheinlich irgendwann zusammenschmelzen. Ihr Relais zum Ansteuern eines Magnetventils ist möglicherweise stark genug, um dies zu verhindern.

Mit einer Sanftanlaufschaltung können Sie den Anlaufstrom begrenzen. Diese Seite von Elliot Sound Products enthält mehr, als Sie jemals über Softstart-Schaltungen wissen wollten. https://sound-au.com/project39.htm

Nebenbemerkung : Die Durchlassspannung des 1N4007 beträgt 1V. Das kann für Ihre Anwendung in Ordnung sein. Ich habe andere Situationen gesehen, in denen 1 V zu hoch ist. Es wurde genug Lärm erzeugt, um einen Mikrocontroller zum Zurücksetzen zu veranlassen! In diesem Fall hat eine Schottky-Diode (mit einer Durchlassspannung von ~0,3 V) das Rücksetzproblem behoben.

Shottky-Dioden sind im Allgemeinen nicht als Flyback-Dioden für schwere induktive Lasten geeignet, da ihre maximale Spitzensperrspannung ziemlich niedrig ist: ~20 V bis 60 V ist typisch, während die 1N4007 1000 V aushalten kann. Wenn das OP einen Schottky verwendet, muss er die Spitzenspannung im schlimmsten Fall über der Spule sorgfältig bewerten und dann die Diode auswählen. Es kann teuer werden (wie es Schottky-Dioden mit hoher Sperrspannung sind).
Darüber hinaus haben Schottky-Dioden nur bei Strömen, die deutlich unter ihrem Nennmaximum liegen, einen geringeren Spannungsabfall als einfache Siliziumgleichrichter. Gehen Sie in die Nähe ihres Nennmaximums, und sie könnten auf Augenhöhe sein, insbesondere diejenigen mit einer höheren Nennsperrspannung. Dies ist schlimmer für Stromspitzen: Ein 1-A-Schottky könnte durchaus 10-A-Spitzen aushalten, aber bei diesem Strompegel könnte er einen Vorwärtsabfall von 1,2 V haben.
Fazit: Ein Schottky ist vielleicht besser, aber es könnte ziemlich teurer sein und das OP muss die Datenblätter sorgfältig lesen.

Ein 1N4007 ist zu langsam. Das Einschalten dauert einige Zeit und der Funke könnte in dieser Zeit entstehen. Eine schnellere Diode wie eine Schottky hilft. Selbst eine schnellere Diode braucht Zeit zum Einschalten. Wenn das immer noch nicht ausreicht, fügen Sie einen RC-Snubber hinzu, der noch schneller "immer eingeschaltet" ist, aber die Spannung nicht klemmt. Aber ein RC-Snubber verlangsamt die Übertragungszeiten, was eine Diode nicht tut.

Kontaktfunken auch mit Freilaufdiode
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