MOSFET-Dioden-Design

Ich denke, für heiß schaltende Motoren würde ich mir so etwas ansehen.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

D1 bietet der Schiene ein gewisses Maß an Isolierung gegen Rücktreiben, das beim Anschließen des Motors auftreten kann. Möglicherweise müssen Sie jedoch eine höhere Schiene verwenden, um diesen Diodenabfall zu kompensieren. Vielleicht möchten Sie diese Diode durch ein aktiveres Element ersetzen, das nur vor dem Haupttransistor eingeschaltet wird und einen geringeren Abfall hat.

C1 fügt etwas lokalen Ladungsspeicher hinzu, um die anfängliche Einschaltlast auszugleichen.

D3 ist natürlich für das Flyback-Ereignis.

Die TVS-Dioden D2 und D4 sind da, um statische Entladungen zu bewältigen, die beim Anschließen des Motors auftreten können. Beachten Sie, dass sie zentral geerdet sind, so dass, wenn beide Motordrähte Hochspannung gegenüber Ihrer Erde haben, beide einen leitenden Pfad zurück zur Erde haben.

R1 begrenzt den Einschaltstrom des Mikros und trägt außerdem dazu bei, das Mikro vor jeglicher kapazitiven Kopplung von ESD-Ereignissen zu schützen.

Sie können in Reihe mit D1 einen Einschaltstrombegrenzer hinzufügen oder vorsehen, einen hinzuzufügen, wenn Sie dies für ein Problem halten. Da Sie jedoch Niederspannungsmotoren verwenden, haben Sie nicht viel Headroom.

Auch die Erdung muss beachtet werden. Ihr System muss mit der Bühnenmasse verbunden sein und diese Verbindung muss so nah wie möglich an den Motoranschlüssen liegen. Die Erdung für das Mikro usw. muss diesen Erdungspunkt von alleine abspornen.

Möglicherweise müssen Sie auch erwägen, die Treiber optisch vom Mikro zu isolieren. Da viel heißes Umschalten stattfindet, vermutlich von Leuten, die die Feinheit der Aktion nicht allzu gut verstehen, ist mehr Isolation besser. Eine Strombegrenzung wäre auch eine gute Einbeziehung, da ein Kurzschluss über die Motorverbindung ebenfalls ein wahrscheinliches Ereignis ist.

Was das Magnetdesign angeht.

Wenn Sie diesen Weg unbedingt gehen MÜSSEN, würde ein passender Vollbrückentreiber ausreichen. Dafür gibt es viele Geräte und Beispielschaltungen gibt es in diesem Forum und anderswo im Überfluss, daher werde ich hier nicht weiter darauf eingehen.

ABER: Die Weisheit, zu diesem Zweck einen Elektromagneten zu verwenden, ist falsch. Sollte sich der Magnet zur falschen Zeit ausschalten, besteht die reale Gefahr, dass etwas zur falschen Zeit herunterfällt und Sachschäden oder schlimmere Verletzungen oder sogar den Tod verursacht.

Daher würde ich an meiner Stelle die Umsetzung aus ethischen Gründen ablehnen . Sie müssen Ihre Heilungen hier eingraben.

Der Fallmechanismus muss von Natur aus ausfallsicher sein. Das heißt, ein Stromausfall sollte niemals zulassen, dass der Gegenstand herunterfällt. Außerdem sollte das Ding, während es manipuliert und installiert wird, zur Sicherheit der Crew und der Darsteller an seinem Platz verriegelt sein. Die Verwendung irgendeiner Art von Übertotpunkt, Solenoid betätigtem, mechanischem Lösemechanismus, möglicherweise mit einem zusätzlichen Sicherungsstift, ist ein Muss.

Diese Antwort befasst sich nur mit dem Problem des Elektromagneten.

Sicherheitssysteme müssen ausfallsicher ausgelegt sein . Das bedeutet, dass der Ausfall einer Komponente in der Steuerkette zu einem sicheren (oder sichereren) Zustand führen muss. Bei softwaregesteuerten Sicherheitssystemen wie redundanten Prozessoren, AC-Kopplung usw. müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, da Softwarefehler, Abstürze und Transistorausfälle zu einer gefährlichen Situation führen können. zB Sie können nicht garantieren, ob ein Transistor offen oder kurzgeschlossen ausfallen wird.

Abbildung 1. Ein Türmagnetschloss.

Türmagnetschlösser sind mit Energieversorgung zum Verriegeln (am häufigsten) und Energieversorgung mit Freigabe (z. B. Gefängnisse) erhältlich. Es scheint mir, dass der Energize-to-Release-Typ in Ihrer Anwendung funktionieren würde.

Ich weiß es nicht, aber ich vermute, dass die drei Pole in Süd-Nord-Süd (oder umgekehrt) angeordnet sind und dass die Spule gewickelt, in die schwarzen Schlitze geschoben und in Position vergossen ist. Sobald der Magnet auf den Halter trifft, wird der Magnetkreis geschlossen. Wie jeder weiß, der mit einem Hufeisenmagneten gespielt hat, ist das Öffnen der geschlossenen Schleife sehr schwierig.

Abbildung 2. Die Spule und der Flusspfad.

Hier sehen wir, dass bei geöffnetem Schloss die freiliegenden Flächen Pole des Magneten sind. Beachten Sie auch, dass der Magnetpfad im Mittelpol doppelt so breit ist wie am oberen und unteren Pol, so dass die Flussdichte ziemlich konstant ist. Sobald sich das Schloss schließt, bildet das Flussmittel eine Schleife durch den Eisenkern.

Wenn die Spule mit der richtigen Spannung und Polarität erregt wird, wird der Permanentmagnetfluss aufgehoben und der Anker freigegeben.

Jetzt reduziert sich Ihr Problem darauf, sicherzustellen, dass die Spule nur zum richtigen Zeitpunkt erregt werden kann. Es kann ausreichen, einen oder zwei Taster in Reihe mit der Spule zu schalten. In diesem Setup würde jemand überwachen, dass es in Ordnung ist, den Tropfen zu machen, die beiden Knöpfe drücken und der Mikrocontroller könnte bei Bedarf immer noch das präzise Timing durchführen.

Es gibt zwei Arten von EMI-induzierten Resets. Geleitet und abgestrahlt.

Durchgeführt ist ziemlich einfach zu erfassen und mit einer Reihe von Kappen in der Nähe der Treiberversorgung V +, 0 V mit einer angemessenen Stromquelle zu beheben.

Abgestrahlt ist schwieriger zu definieren, Umfangsfehler und hängt von der Qualität der Kabel und der Methode zur Abschirmung mit der Wahl der Erdung ab. Wie abgeschirmtes Twisted-Pair. Diese können unbeabsichtigte Strahlung verbessern, die ein Übersprechen zwischen Kabeln verursacht. Schwebende DC-Versorgungen machen es im Allgemeinen schwieriger, abgestrahltes Rauschen zu absorbieren, können dann aber auch ein Pfad für andere massegekoppelte Rauschspitzen sein.

C ist nicht erforderlich, wenn B für einen einseitigen Schalter verwendet wird. D ist ein ICL, der in Reihe mit der Last verwendet wird, kann den Stoßstartstrom begrenzen, begrenzt aber auch das Startdrehmoment, ist aber redundant, wenn Sie PWM zur Regulierung des Spannungsanstiegs hochgefahren haben, um dasselbe zu tun.

Leider erfordern Details in Ihrer Frage weitere Einzelheiten zum Layout, zur Erdung der Versorgung und zur Abschirmung, zu Kabeltypen und -längen.

Beachten Sie, dass abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel möglicherweise die beste Lösung mit einer CM-Drossel um das Kabel oder besser einer CM-SMD-Drossel sind, die für diesen Stromstoß ausgelegt ist.