Wie kann man Magnetstromtreiber mit PWM modulieren?

Ich versuche, Magnetventile in einem Hydraulikkreis zu steuern. Ich habe zwei Arten von Magneten, einen, der 2,4 A und einen anderen 1,8 A unterstützt.

Ich steuere die Ventilöffnung mit 120 Hz PWM und diesem Treiber. Es liegt an 8 V wegen des 2,4-A-Magneten, der bei 100% PWM so viel Ampere zieht.

Schema des vorhandenen Treibers

Um den Strom des 1,8-A-Magneten zu begrenzen, begrenze ich das PWM-Verhältnis. Es funktioniert einfach.

Gibt es eine bessere Schaltung zum Ansteuern von Magneten?

Ich möchte in der Lage sein, den Strom für jeden Solenoidtyp zu begrenzen und sie mit PWM 0-100% von Null bis zum maximalen Strom anzusteuern.

Ich dachte an eine aktuelle Spiegelschaltung wie diese, aber mit Mosfet:Aktueller Mirror-Treiber

Screenshot eines Solenoid-Datenblatts:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und die Öffnung gegenüber dem Strom: Ich verwende 145 psi DeltaGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Gibt es Standardschaltungen für das, was ich erreichen möchte?

Solenoide müssen von der Quelle angesteuert werden, nicht bei der Rückkehr zur Erde.

Welche Nennspannung haben die beiden Magnetspulen? .... es ist unklar, warum Sie den zweiten Magneten strombegrenzen müssen
Die Nennspannung beträgt 12 V, aber verlassen Sie sich nicht auf Spannung, sie werden wie LEDs stromgesteuert. Wenn ich einen Magneten ohne Strombegrenzer an 12 V anschließe, brennt er. Ich muss den Strom beider Solenoide begrenzen, um Dämpfe oder Feuer zu vermeiden! Zum einen wird der Strom wegen des Solenoidwiderstands durch die Quellenspannung begrenzt, zum anderen begrenze ich durch PWM. Aber weil ich den Strom begrenze, indem ich das PWM-Verhältnis begrenze und ich auf 8 Bit bin, begrenze ich auch die Anzahl der Schritte, die ich erreichen kann, oder die Auflösung. Ich habe einen Screenshot von einem Solenoid-Datenblatt hinzugefügt.
etwas ist nicht so, wie es scheint .... was ist die Marke und das Modell des Solenoids? .... hast du einen Link zum Datenblatt? .... mindestens die 1) und 2) aus dem Datenblatt enthalten
Kennen Sie das hydraulische Belastungs-/Positionsprofil? Und Last vs. Geschwindigkeit, wenn sie sich von der statischen Position unterscheidet? Auch kann die gewünschte Steuerrate glatt oder abrupt gemacht werden, abhängig von der gewünschten Reaktion. Die Haltekraft (Strom) gegenüber der Last ist eine weitere Designauswahl, ebenso wie die Stufenlast und der Druck der Anstiegsgeschwindigkeit beim Schließen, die das Spektrum des Hydrauliksystems beeinflussen, das steif oder weich (nachgiebig) und somit Geräusche sein kann. Die Möglichkeit eines stotternden Schließens kann bestehen, wenn Sie versuchen, mit unzureichender Kraft (Strom) zu langsam zu fahren, so dass die Charakterisierung dieser Eigenschaften zur Optimierung des Designs beiträgt. Der Temperaturanstieg bestimmt den Nennwert des R-Anstiegs
@TonyStewartolderthandirt Die Solenoide sind Rexroth L8. Zur Hydraulik kann ich nicht wirklich antworten, da dies nicht meine Domäne ist. Ich habe Positions- / Ölfluss- und Stromkurven in den Dokumenten und habe mein Design darauf gestützt. Ich habe die Daten des Hydrauliksystems überprüft und es funktioniert wie erwartet. Ich bekomme nicht die Haltekraft gegen Last und Schrittlast, Druck der Schwenkgeschwindigkeit. Wenn das hilft: Ventile öffnen nicht, wenn ich keinen Öldruck habe oder wenn ich die Ventile auf einer Bank ohne Hydraulikpumpe probiere, bewegen sich die Spulen nicht.

Antworten (1)

Die Magnetspule lässt sich am besten mit einer MOSFET-Halbbrücke mit Totzeit- und Avalanche-Clamp-Dioden steuern.

Dies sind viele gängige importierte Platinen , die für die Motorsteuerung oder diskrete ICs verwendet werden, die kostengünstig sind und geeignet sein können.

Normalerweise wähle ich den maximalen Nennstrom> = 5x Betriebsstrom, damit ein minimaler Kühlkörper aus I ^ 2R-Verlusten benötigt wird.

Sie können 12 V und PWM als BUCK-Regler am Solenoid verwenden, um die durchschnittliche Spannung zu reduzieren und somit Strom und Position gegen Feder- und Öldruck zu halten. Du könntest auch den Strom überwachen.

Gibt es ein Steuerungsprofil, das Sie verbessern möchten?

Wenn ja, legen Sie den Parameter, die gewünschte Reaktion und die Toleranzen fest.

  • Die 120-Hz-PWM erzeugt ein lautes Summen am Ventil, das je nach Lautstärkeanforderungen durch das Design eliminiert werden kann. ( Kann verbessert werden )
  • Die 12-V-Nennspannung soll den Wert auf eine Teilposition beschleunigen und dann auf Haltestrom reduzieren, sodass die Ventilleistung auf diese Weise langsam ist.
  • Die Leistung ist nicht so gut ohne Flussrückmeldung und wenn der Fluss den Quellendruck beeinflusst.
  • NRVA4007 (1-A-Diode) gibt 2,1 A durch die Masserückleitung für eine Dauer von L/R mit R ~ 1 Ohm für diese Diode zurück, was bedeutet, dass sie beim Abschalten heiß pulsiert.

Ihr Design funktioniert möglicherweise, aber auf eine nicht näher bezeichnete Weise schlecht.

  • weil Sie nicht an alle Umgebungsbedingungen gedacht haben
  • Möglicherweise müssen Sie einige Kundenanforderungen erfüllen, die in Ihrer Designfrage enthalten sind. -(Thermische Strömungsdrift, akustisches Rauschen usw. EMI beim Auslösen, leitungsgebundenes Grundrauschen usw.)
    • Ein Diodentemperaturanstieg mit Interferenz verursacht eine intermittierende Gate-Ansteuerung, die einen Diodenausfall verursacht, dann steigt Vdrain auf Hunderte von Volt an, wenn die Diode ansonsten kurzgeschlossen ist.
Ich habe auch an Halbbrücken gedacht, als ich die Schaltung zum ersten Mal entworfen habe, aber dann dachte ich, dass die Diode die Arbeit erledigen könnte, da ich nicht wirklich eine schnellere Reaktion brauche. Das Ziel meiner Frage war zu prüfen, ob es eine bessere Möglichkeit gibt, den Strom in der Spule zu begrenzen, während es sich immer noch um eine Art einfache Schaltung handelt. Alles, was ich brauche, ist, dass das Ventil zu 50 % geöffnet ist, wenn ich eine PWM von 50 % sende. Ich möchte (wie jetzt) ​​nicht in die Anstiegsgeschwindigkeit eingreifen, kann aber an der Linearisierung der Öffnung gegenüber dem Strom liegen. Ich habe endlich mehr vom Datenblatt bekommen, siehe meine bearbeitete Frage für die Eigenschaften.
OK, haben Sie darüber nachgedacht, einen Drucksensor nach dem Solenoid hinzuzufügen.
Ich stimme zu, dass ich das Design überarbeiten muss, deshalb habe ich hier um Rat gefragt. Ich habe keinen Kunden für dieses Design und ich kann keinen Drucksensor nach jedem A/B-Ausgang an 8 Ventilen anbringen, aber ich habe einen Drucksensor am Load-Sensing-Port des Ventilblocks. Der Load-Sensing-Anschluss steuert die variable Pumpe. Ich dachte an "den Wert auf eine Teilposition beschleunigen und dann auf Haltestrom reduzieren". Das Ventil ist überhaupt nicht langsam, der Strom wird durch Öldruck unterstützt, um die Spule zu bewegen. Das Ventil ist schnell und ich muss es für die Manövrierbarkeit sogar verlangsamen.
Ok, welche Spezifikation benötigen Sie, um die Ergebnisse des ursprünglichen Falstad-Designs zu verbessern?
Ich möchte den Strom begrenzen, aber nicht mit PWM, da die Verwendung von 8-Bit-PWM meine nutzbaren Schritte einschränkt. Das ist mein erstes Bedürfnis.
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