Hallo,
Ich habe eine induktive Last, die mittels Mosfet ein und ausgeschaltet
wird. Der Strom ist dabei durch ein Labornetzteil auf 500mA begrenzt.
Die Last hat eine Induktivität von etwa 1H bei 50Ohm Serienwiderstand.
Der Ladevorgang dauert etwa 60ms, was der 3Tau Regel entspricht.
Der Entladevorgang allerdings dauert ca 100ms.
Warum dauert das so lange? Erwartet hätte ich hier ebenfalls die 60ms.
Entladen wird die Induktivität nur über eine Freilaufdiode, was
vermutlich das Problem ist?
Wie kann man das beschleunigen?
Viktor
P.S: Bin eigentlich Softwerker :)
Hallo,
Jürgen schrieb:
"Schnellere Diode"
Das ist Quatsch. Eine schnellere Diode bringt garnichts!
Es gibt eigentlich keine 3Tau Regel. Die Aufladung/Entladung eines L
oder C ist nach 5Tau abgeschlossen. Unter 1% des Anfangswertes. Bei 3Tau
bleiben noch etwa 5% Rest.
Dann, wie hast Du die Zeit für die Aufladung und Entladung gemessen bzw.
erkannt?
Um eine Induktivität schnell zu entladen (blödes Wort! richtiger "zu
entmagnetisieren"; Kondensatoren entlädt man) muß man die Spannung
erhöhen. D.h. anstelle einer einfachen Freilaufdiode einen Widerstand
dazu in Reihe, oder eine Z-Diode in Reihe. Dabei aber darauf achten, daß
die Spannung uber der Induktivität plus der Betriebsspannung die
zulässige Spannung des schaltenden Elementes, meistens ein Transistor,
nicht überschreitet.
Tschüß
Juergen G. schrieb:
> Schnellere Diode.
Das hilft nichts. Du musst die Energie in Wärme umwandeln. Als in reihe
mit der Freilaufdiode einen Widerstand setzen. Genauso groß wie der
ohmsche Widerstand deiner Spule.
p.s. War zu langsamm
Volker Zabe schrieb:
> Du musst die Energie in Wärme umwandeln. Als in reihe> mit der Freilaufdiode einen Widerstand setzen. Genauso groß wie der> ohmsche Widerstand deiner Spule.
Die Energie wird in jedem Fall in Wärme umgesetzt, halt am inneren
Widerstand.
Das Problem ist die Spulengleichung :
U = L*di/dt
Wenn die Spule durch die Diode "kurzgeschlossen" wird, also nur 0.6 V an
der Spule anliegen, dann ist die Änderung des Spulenstroms über die Zeit
nur klein.
Schaltet man eine Zener-Diode anstelle eine normalen Diode parallel,
dann ist die Spannung an der Spule größer, und di/dt ebenfalls.
Aber damit bekommt man auch einen größeren Leistungsabfall an der
Zenerdiode, diese muss entsprechend dimensioniert sein und den
Spulenstrom (500 mA ??) zumindest kurzfristig aushalten.
Außerdem steigt die Spannung am Schalttransistor auf U Versorgung + U
Zener, wie Harald schon geschrieben hat.
Klaus Falser schrieb:
> Schaltet man eine Zener-Diode anstelle eine normalen Diode parallel,> dann ist die Spannung an der Spule größer, und di/dt ebenfalls.
hihi, und wenn der Spulenwiderstand*Spulenstrom größer als 0,6V sind,
und wenn die Diode "richtig" herum drinnen ist, leitet die Zenerdiode in
Durchlassrichtung und raucht ab.
Also Diode mit "hoher" Sperrspannung und Zener zusätzlich.
Thomas Klima schrieb:
> Klaus Falser schrieb:>> Schaltet man eine Zener-Diode anstelle eine normalen Diode parallel,>> dann ist die Spannung an der Spule größer, und di/dt ebenfalls.>> hihi, und wenn der Spulenwiderstand*Spulenstrom größer als 0,6V sind,> und wenn die Diode "richtig" herum drinnen ist, leitet die Zenerdiode in> Durchlassrichtung und raucht ab.> Also Diode mit "hoher" Sperrspannung und Zener zusätzlich.
Stimmt, da hast Du recht, habe ich auf die schnelle übersehen.
Ich weiss nicht ob die Ausfuehrungen dem Poster geholfen haben,
mir aber schon.
Bin schon eine Weile mit Induktiven Lasten am kaempfen und hier kamen
ein paar entscheidende Tips die mir weiterhelfen.
Somit ein Dank meinerseits an alle Antworter.
Ju
Das Verhalten seiner Schaltung kann aber nur daher kommen, dass die
Diode parallel zur Spule geschaltet ist.
Läge er die Diode über Widerstand UND Spule ists schon wieder gut, oder
er gibt eben eine Zener dazu.
Hi,
die Lösung sollte hier "Active Clamping" sein. Einfach von Drain mittels
Z-Diode in Sperrichtung über normale Diode in Durchlassrichtung ans Gate
vom Mosfet (Reihenwiderstand am Gate nicht vergessen, sonst krachts mit
dem Gatetreiber beim Clampen ...). Z-Diodenspannung so wählen, dass
Ugs-Threshold + 0,6V + Z-Spannung min. 5V kleiner sind als max.
Sperrspannung des Mosfet. Damit erreichst Du die maximal kurze
Abstromzeit und zusätzlich geht die Verlustleistung dabei nicht in eine
schlecht kühlbare Z-Diode, sondern in den hoffentlich gut gekühlten
Mosfet.
Gruss
Frank
der Stromkreis ist wie folgt:
- Versorgung +
- Induktivität
- Mosfet im Linearbetrieb/einfache Spannungsregelung (durch
Clampschaltung)
- Masse
und wieder zur Batterie ...
Ist z.B. eine übliche Schaltung/Vorgehensweise bei Einspritzventilen im
Kfz, da hier das max. schnelle Schliessen unbedingt erreicht werden
muss. Ausserdem ist diese Prinzip in nahezu allen smarten Mosfets schon
integriert. Einfach mal z.B. BTS141 von Infineon nachschlagen.
Z-Dioden- oder Transildiodenlösungen haben immer das Problem der
schlechten Wärmeanbindung, die dann bei hohen Schaltfrequenzen mit
grossem Duty meist die Dioden zerschiesst. Der Mos ist meistens ja
sowieso schon sehr gut angebunden und damit ideal dafür.
Hoffe ich konnte helfen
Frank
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