Korrekte Flyback-Stromschutzschaltung für Solenoid-Treiber mit variabler Spannung

Ich verwende einen Darlington-gepufferten Operationsverstärker, um einen Magnetmotor mit variablen Spannungen anzutreiben (für variable Betätigungsgeschwindigkeiten). Hier ist meine Schaltung, wie sie jetzt ist:

Magnetkreis

Ich frage mich, welche der beiden Flyback-Dioden (von Spule zu GND und Spule zu VCC) notwendig sind, um Flyback-Strom aus dem Solenoid abzuleiten, oder ob vielleicht ein Widerstand über dem Solenoid erforderlich ist.

Die Diode vom Ausgang des Operationsverstärkers zur Spule soll verhindern, dass der Flyback mit dem Ausgang des Operationsverstärkers interagiert. Ich bin mir sicher, dass dieser aus praktischen Tests notwendig ist.

Normalerweise sehe ich das als Flyback-Schaltung:

Standard-Flyback

Dies unterscheidet sich jedoch deutlich von meinem Fall, da es funktioniert, indem das Solenoid von Masse verbunden und getrennt wird, während meine Schaltung eine variable Spannung am Eingang bereitstellt. Ich frage mich, was ich im Flyback-Schutz-Setup ändern muss, um diesen Unterschied zu berücksichtigen. Danke!

Antworten (1)

Sie müssen nichts am Standard-Flyback-Schutz ändern. Es wird verwendet, um die Schaltung vor großen Spannungsspitzen zu schützen, die von der Spule induziert werden. Induktivitäten mögen im Allgemeinen keine schnellen Stromänderungen:

v = L D ich D T

Wenn also der Spulenwechsel auftritt, steigt die Spannung im Mittelpunkt auf einen enormen Wert. Um dies zu vermeiden, müssen Sie einen Pfad hinzufügen, in dem der Strom unterdrückt wird (Snubber). Die Diode auf der linken Seite erledigt die ganze Arbeit und die Diode auf der rechten Seite ist nutzlos (da die Spannung im Mittelpunkt negativ ist).

Ihre Schaltung ändert jedoch die Geschwindigkeit, bei der eine Magnetfeldänderung auftritt, jedoch nicht den maximalen Magnetfluss. Ich würde Ihnen empfehlen, die stromgesteuerte Spule anstelle der spannungsgesteuerten zu überprüfen, da Sie damit die tatsächliche Stärke eines Felds begrenzen könnten. Schaltungsbeispiel:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Hmm ... Was meinst du mit stromgesteuert vs. spannungsgesteuert? Ich verwende die Schaltung, die ich gepostet habe, um das Ergebnis der variablen Geschwindigkeit zu erzielen. Ist das nicht Spannungssteuerung? Und Spannung ist sowieso ein Ergebnis von Strom und umgekehrt, also ändert man durch Ändern der Spannung den Strom. Ich habe so etwas wie die Schaltung ausprobiert, die Sie mit dem Solenoid am Transistorkollektor gepostet haben, konnte es aber nicht zum Laufen bringen.
Außerdem ist es eine positive Ladung, die sich am Eingang der Spule aufbaut, so dass es nutzlos erscheint, eine Diode an Masse zu haben, da durch diese Diode nur negativer Strom fließen kann. Ich dachte, durch eine Diode an VCC könnte diese positive Ladung abfließen. Warum ist dies nicht der Fall?
Ich denke auch, dass es tatsächlich genau der Geschwindigkeitsunterschied sein kann, mit dem sich das Magnetfeld ändert, der variable Feuergeschwindigkeiten erzeugt. Das ist das Ergebnis, das ich will, also ist das eine gute Sache, und nichts, was ich loswerden möchte.
1) In der Spule ist die Spannung eine Ableitung des Stroms und der Strom ist ein Integral der Spannung, ein konstanter Strom führt zu einer Spannung von 0 und eine konstante Spannung > 0 führt zu einem steigenden Strom 2) Es gibt keinen "Aufladungsaufbau" in der Spule, es gibt einen " Stromaufbau", Diode auf der linken Seite erledigt die ganze Arbeit. 3) Die Kraft ist proportional zum magnetischen Fluss, der proportional zum Strom ist, nicht zur Spannung
2) Beantwortet immer noch nicht wirklich meine Frage, bei der es um Polarität geht. Korrigiert nur meine Terminologie. Der sich aufbauende Strom ist positiv, nicht negativ. Ich habe das auf einem Oszilloskop gesehen. Müsste dieser positive Strom also nicht zu VCC und nicht zu GND abfließen?
Die Spannung steuert die Stromanstiegsrate, die wiederum die Beschleunigung und die Anstiegsgeschwindigkeit steuert, was wiederum eine Gegen-EMK erzeugt, die den Strom und die Beschleunigung zum Aufprall hin verringert. Die Spannung steuert also die Geschwindigkeit, jedoch nicht in einem linearen Modus als Stromrückkopplung. Es wird nur eine Sperrdiode vom Emitter nach Gnd benötigt.
Ja, der Strom in der Spule zieht vom Eingang zum GND, und die Spule neigt dazu, ihren Strom beizubehalten. Stellen Sie sich vor, die Induktivität ist die Masse eines Objekts, der Strom ist eine Geschwindigkeit dieses Objekts und die Spannung ist die Kraft, die Sie darauf ausüben. Sie legen eine Durchlassspannung an, Sie erhalten einen Durchlassstrom, aber wenn Sie versuchen, den Strom zu stoppen, möchte er sich immer noch vorwärts bewegen, also platzieren Sie eine Diode (im Grunde eine weiche Wand in der Nähe dieses Objekts), um eine negative Kraft auszuüben und ihn zu stoppen, oder sonst wird es in etwas stoßen, das Sie nicht wollen. Also ja, Sie müssen einen positiven Strom ableiten, aber die Spannung ist negativ
@TonyEErocketscientist Wenn Sie eine Diode vom Emitter zur Masse sagen, sprechen Sie über den Spuleneingang zur Masse oder den Darlington-Emitter? Obwohl ich annahm, dass sie gleich wären, wenn die Diode vom Operationsverstärkerausgang entfernt wird.
@TonyEErocketscientist Als ich diese Diode nicht zwischen dem Operationsverstärker und dem Emitter hatte (mit nur der Standarddiode über dem von Ihnen empfohlenen Spulenaufbau), ließ ich mehrere Operationsverstärker in Schwefelflammen ausbrechen. Wie erklären Sie sich das? Ich denke, praktische Erfahrung zeigt, dass es notwendig ist. Könnte es möglicherweise sein, dass der Diodenspannungsabfall erforderlich ist, damit die Pfade zur Masse und der Ausgang des Operationsverstärkers für den Rücklaufstrom gleich aussehen?
Richtig, nur 1 Leistungs-Schottky- oder Si-Diodenemitter an Masse, um die negative Spitze zu klemmen
Stellen Sie sicher, dass die If-Diode vom Solenoidstrom nicht unter den absoluten Vin-Pegel von 0,3 fällt, also fügen Sie Vin eine Reihe R von etwa 100 k hinzu.
Korrekte Flyback-Stromschutzschaltung für Solenoid-Treiber mit variabler Spannung
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