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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisproblem beim schalten von Induktivitäten


Autor: micro (Gast)
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Guten Tag,

Ich habe probleme beim Verständis, wenn über ein Leistungstransistor 
oder allgemein Schalter, mit einem bestimmten Tastverhältnis 
induktivitäten geschalten werden. (Schaltung gibts am anhang)

Ist der Schalter Dauerhaft aktiviert, fliest nach der einschwingzeit ein 
konstanter strom I.
Dabei können mit dem Tastverhätlnis von 0,5 schonmal der doppelte Strom 
durch die induktivität fliesen, bei einem tastverhätlnis 0,25 der 
vierfache.

Ich hoffe ich liege mit der annahme richtig, wenn ich sage, dass nach 
dem einschaltzeitpunkt die diode sperrt, die induktivität erstmal strom 
langam ansteigen lässt (integrierendes verhalten). sobald der transistor 
sperrt möchte die spule seinen stromfluss gern aufrechterhalten, da dies 
im ersten moment nicht möglich ist, ändert sich rasch das umfassende 
magnetfeld der spule und es wird eine starke gegenspannung induziert, 
das dann letztlich zum leiten werden der inversdiode führt.

aber ich verstehe jetzt nur leider ncith den zusammenhang, wechshalb 
plötzlich der doppelte, dreifach strom abhängig vom tastverhätlnis 
fliest.

mfg

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>aber ich verstehe jetzt nur leider ncith den zusammenhang, wechshalb
>plötzlich der doppelte, dreifach strom abhängig vom tastverhätlnis
>fliest.

Das tut es auch nicht.
Wenn die Schaltfrequenz hoch genug ist (der Strom nicht lckt) so fließt 
die Hälfte, ein Drittel etc des max. möglichen Stromes.


>ndert sich rasch das umfassende magnetfeld der spule

Nein. Das Magnetfeld ist proportional dem Strom und der kann sich nicht 
schlagartig ändern. Die Spannung in der Induktivität wird immer so 
induziert, dass der Strom möglichst im bisherigen Zustand verharrt.

Beim Öffnen des Schalters dreht sich somit schlagartig die Spannung um, 
weil damit der Stromfluss (durch die Diode) aufrecht erhalten werden 
kann.

Autor: Peter R. (pnu)
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Doppeltes oder Dreifaches von welchem Strom ?

U/R1 ist der maximal fließende Strom, der Grenzwert beim exponentiellen 
Stromanstieg nach dem Einschalten.

Beim Abschalten fließt in dieser Schaltung der Spulenstrom zunächst 
weiter, da die Diode das ermöglicht.

Solange die Durchlasspannung der Diode vernachlässigt werden kann, 
klingt der Strom in L mit der gleichen Zeitkonstante R1/L ab wie er 
angestiegen ist.

Autor: micro (Gast)
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Ok, das Tastverhätlnis spielt für den Stromfluss also keien Rolle. Die 
erklärung von lippy finde ich logisch, so habe ich auch gedacht aber ich 
war mir sehr unsicher, da in meinen aufzeichnung in meiner vorlesung an 
dieser stelle aufgeschreiben habe, das mit tastverhältnis D = 0,5 der 
doppelte strom fliest. also ist das einfach nur falsch.

oki danke mfg

Autor: Peter R. (pnu)
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falsch ist das nicht, nut der Blickwinkel ist anders:

Nehmen wir einmal an, das Relais oder der Motor benötigt 1A.
Die Betriebsspannung würde zusammen mit R1 2A erzeugen, also zuviel.

Mit Tastung im Verhältnis 0,5 kann man das eine A erreichen, aber die 
Belastung des Transistors ist (in der Hälfte der Zeit) 2A.

(L erzeugt in der oberen Schaltung keine Überspannungen, hat nur die 
Wirkung, die Schaltflanken des Stroms zu verlangsamen.)

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