Hallo,
ich habe hier einen Elektromagneten mit einem Zuganker welcher eine
Mechanik immer eine "Raste" weiterschaltet. Jetzt muss ich das ganze
recht schnell machen, nur macht mir die Abfallzeit einen Strich durch
die Rechnung...
Betriebsspannung des Magneten ist 48VDC bei 3A. Geschaltet wird durch
einen N-Kanal Mosfet. Freilaufdiode ist momentan eine Schottkydiode.
Wenn ich die Abfallzeit jetzt verkleinern will muss ich eine höhere
Induktionsspannung zulassen. Der Fet verträgt max. 100V, diesen kann ich
aber auch austauschen falls notwendig, durch einen Spannungsfesteren.
Wie mache ich das jetzt mit dem Freilauf? Einen Leistungswiderstand in
Reihe zur Diode? Den muss ich halt einmalig ausmessen? Oder gibts eine
Art Hochleistungs-Z-Diode die das ganze auch Packt?
Hat da jemand Vorschläge?
Grüße
Martin
Prinzipiell: je schneller, desto höher die Induktionsspannung.
Also: Schalter mit hoher Sperrspannung nehmen.
Wie hoch, kommt auf deine gewünschte Abfallzeit an. In Zündendstufen
werden >400V verwendet, aber man bekommt ja auch problemlos Bauteile mit
1000V.
Von der Diode musst du dich verabschieden. Schutz parallel zum
Transistor.
Mehrere Möglichkeiten:
-TVS-Dioden
-VDR
-Z-Diode
-selbst ein RC-Glied ist brauchbar
E-magnete mit Eisenkern ( Zuganker ) sind eher deshalb langsam, weil das
Magnetfeld im Eisenkern nicht schnellgenug zusammenbricht.
Möglicherweise musst Du einen kurzen ( schwächeren ) Stromimpuls in
entgegengesetzter Richtung anlegen, damit das Magnetfeld schneller
zusammanbricht.
Ich kenne den Effekt von Mageneten, die ( ständig bestromt ) eine
Schranktür zuhalten.
Nimmt man den Strom weg, dann dauert es ca. eine Sekunde, bis der Magnet
wirklich "loslässt".
Stefan M. schrieb:> Nimmt man den Strom weg, dann dauert es ca. eine Sekunde, bis der Magnet> wirklich "loslässt".
Und das kommt daher, dass parallel zum Magneten eine Diode liegt, die
den Strom weiterfliessen lässt.
Strom weg, Magnetfeld weg.
Es gibt eine ganz einfache Lösung:
Den Luftspalt beim angezogenen Magneten vergrößern.
D.h. in der Praxis, dass man den Magnetpol oder den Anker mit einem
kleinen Stück Tesafilm (nutzt sich ab) bzw. Papier überklebt.
Haltbarer ist eine dünne Gummifolie.
Ggf. kann man dafür einen Luftballon benutzen.
Änderungen an der Elektronik sind dann nicht erforderlich.
Joe
H.Joachim Seifert schrieb:> Strom weg, Magnetfeld weg.
Stimmt nicht ganz. Der verbleibende Restmagnetismus hält den Relaisanker
immer noch ein wenig fest.
H.Joachim Seifert schrieb:> Und das kommt daher, dass parallel zum Magneten eine Diode liegt, die> den Strom weiterfliessen lässt.> Strom weg, Magnetfeld weg.
Zusätzlich kann es allerdings auch noch Probleme mit Restmagnetismus
geben. An Martins Stelle würde ich erst einmal eine Z-Diode mit ca.
80V testen. Falls es nicht reicht, kann man auf 400V übergehen und
die letzte Stufe wäre Gegenstrom.
Gruss
Harald
Stefan M. schrieb:> Ich kenne den Effekt von Mageneten, die ( ständig bestromt ) eine> Schranktür zuhalten.> Nimmt man den Strom weg, dann dauert es ca. eine Sekunde, bis der Magnet> wirklich "loslässt".
Der benötigte Haltestrom liegt deutlich unter dem Anziehstrom, da ja der
Luftspalt überwunden werden muss. Ich denke mal, der Haltestrom könnte
von 3A auf 1A gesenkt werden. Und dann noch ein kleiner
Gegenstromimpuls.
mfg Klaus.
Harald Wilhelms schrieb:> An Martins Stelle würde ich erst einmal eine Z-Diode mit ca.> 80V testen.
Aber welche Z-Diode verträgt solche Leistungen? Gibts da nicht eine
Schaltung mit Z-Diode und Transistor, wobei die Transe den Strom dann
übernimmt? Das muss natürlich recht schnell funktionieren damit die
Spannung nicht zu hoch steigt...
Schaltungsänderungen sind leider nicht möglich, die Schaltung ist leider
so gegeben. Ich kann nur am Leistungs-Fet und an der Diode Änderungen
vornehmen.
Den rest hat der Hersteller "netterweise" vergossen...
Martin schrieb:> Aber welche Z-Diode verträgt solche Leistungen?
es kann doch maximal die Energie umgesetzt werden die in der Spule
gespeichert ist. Mehr als 3A können auch nicht fließen.
http://www.mouser.com/ds/2/308/1N5333B-D-102336.pdf> Surge Rating of up to 180 W @ 8.3 MS
@Peter II,
ja stimmt ja... Hab grade gesehen das Kessler Elektronik diese Dioden
auch hat. Da Bestell ich mir mal ein paar zum Probieren und werde den
Spannungsverlauf mal mittels Oszi prüfen...
Martin schrieb:> Gibts da nicht eine> Schaltung mit Z-Diode und Transistor, wobei die Transe den Strom dann> übernimmt?
Gibt es: Widerstand zwischen FET-Treiber und Gate und die Z-Diode
zwischen Drain und Gate. Wenn die Drainspannung höher wird als die
Z-Diodenspannung zieht die Z-Diode das Gate so weit nach oben, dass der
FET im Linearbetrieb die Energie der Spule wegbruzzelt. Wichtig ist,
dass der FET das aushält (kann nicht jeder).
Wenn du ohnehin den FET zum Verheizen einsetzt kannst du dir auch
überlegen, einen avalanche rated FET zu nehmen (oder "unclamped
inductive switching rated"). Dort lässt du die Zenerdiode weg und
benutzt stattdessen die Durchbruchspannung des FET (der FET wird also
beim Abschalten der Spule bewusst im Durchbruch betrieben).
Bei solchen FETs gibt der Hersteller im Datenblatt an, bis zu welcher
Spulenenergie er das einmalige oder das wiederholte Ausschalten der
Spule ohne Freilaufdiode für verantwortbar hält.
Fets (oder auch Zenerdioden), die einen einmaligen Ausschaltpuls
verbraten, findest du wahrscheinlich viele. Wenn viele solche
Ausschaltpulse aufeinanderfolgen und das ganze langfristig funktionieren
soll, musst du die Specs der Bauteile schon genauer durchforsten.
http://www.vishay.com/docs/90160/an1005.pdf
@ Martin (Gast)
>Aber welche Z-Diode verträgt solche Leistungen?
Suppressordioden ala P6KExxx oder 1.5KExxx
>übernimmt? Das muss natürlich recht schnell funktionieren damit die>Spannung nicht zu hoch steigt...
Es reicvht sogar, NUR den MOSFET zu nehmen, denn der reagier bei
Überspannung wie ein Z-Diode und begrenzt die Spannung. Er geht dabei
NICHT kaputt, wenn die ENERGIE begrenzt wird. Allerding vertragen die
normalen MOSFETs nciht so viel Avalanchenergie, so im Breich 10-100mJ.
Suppressordioden verkraften da deutlich mehr.
>so gegeben. Ich kann nur am Leistungs-Fet und an der Diode Änderungen>vornehmen.
Dann ersetzt die Diode durch eine BIDIREKTIONALE Supressordiode und den
MOSFET durch einen ausreichend spannungsfesten Typen.
Wie wird denn der FET abgeschaltet? Falls das geschieht, indem einfach
das Gate hochohmig geschaltet wird, dann probiere mal einen Widerstand
von Gate zu GND zu schalten, damit die Ladung auf dem Gate abfliessen
kann wenn der FET abgeschaltet wird.
ernst oellers schrieb:> Wie wird denn der FET abgeschaltet? Falls das geschieht, indem einfach> das Gate hochohmig geschaltet wird, dann probiere mal einen Widerstand> von Gate zu GND zu schalten, damit die Ladung auf dem Gate abfliessen> kann wenn der FET abgeschaltet wird.
Der Fet wird durch einen Treiber (MCP1407) angesteuert.
