Управление соленоидами

Falconist · 13.02.2012, 01:13

Это если не будет "мертвого времени". А время закрывания и открывания транзисторов - разное. Угадать будет сложновато. Если не будет - пойдут сквозные токи. Если будет - его достаточно, чтобы ЭДС достигла киловольт.

vladim1 · 13.02.2012, 01:13

Сообщение от Falconist

А Вы не боитесь обратной полярности на стоках полевых ключей?

Так они же закрыты когда ток другой полярности

vladim1 · 13.02.2012, 01:23

Тогда диод можно ставить сразу перед или за транзистором, чтобы она не было включено в первую (левую) цепь

Falconist · 13.02.2012, 02:18

Уважаемый vladim1, я тут маненько подумкал над Вашей задачей и наткнулся на один малозаметный "подводный камень". Поясню подробнее.

Рассмотрим простейший Н-мост с одним соленоидом. Он состоит из двух пар ключевых транзисторов, составляющих плечи моста (верхнее левое + нижнее правое и верхнее правое + нижнее левое). На вход подается управляющий сигнал, имеющий высокий (открытое состояние, "А") и низкий (закрытое состояние, "В") уровни. Стрелки показывают направление протекания токов. Вроде всё в шоколаде.

Теперь усложним задачу. Добавим еще N соленоидов (пусть N=2) и разделим левое нижнее плечо моста на N ключей по количеству соленоидов. Вот теперь и понадобились диоды, чтобы развязать верхнее левое плечо от множества левых нижних. Но "подводный камень" в другом: Во время "В" (закрытого состояния) ток идет через все соленоиды (стрелка В), а вот во время открытого - только через те соленоиды, на соответствующий ключ которого подан высокий (активный уровень), в данном случае - через L1. Неактивные соленоиды (L2) обесточены (стрелка А зачеркнута).

Получается, что и правое нижнее плечо тоже нужно дробить по количеству соленоидов и развязывать диодами аналогично верхнему. Да еще и инверторы управляющего сигнала ставить на все их...

Если я в чём-то ошибся - буду рад, если меня поправят.

P.S. Учитывая все эти заморочки (и пока еще невидимые "Большие Барьерные Рифы") на пути реализации, всё-таки более предпочтительными видятся обычные железные сердечники с возвратными пружинами. Почему-то печатающие головки матричных принтеров (а там не 60 иголок, а максимум 24) делались именно так.

Yurkin2007 · 13.02.2012, 02:22

Предложенная топикстартером схема - прекрасная возможность прочувствовать поведение индуктивности. Я немного перерисовал ту схему топикстартера, но суть осталась прежней. Если транзистор закрыт, то соленоид питается от разности 4.5В - 1.5В через резистор. Если транзистор открыт - ток через соленоид обратного направления от 1.5В к земле.
Вот и вопрос назрел, какой будет выброс противоЭДС при резком закрытии транзистора?
Рассуждаем следующим образом: при открытом транзисторе ток = 62.5мА (рис. слева) и течёт от +1.5В к земле. При мгновенном закрытии ток в индуктивности за счёт самоиндукции не изменится и будет составлять всё те же 62.5мА и в том же направлении он будет течь( рис. справа). Причём иного пути у тока нет, кроме как через резистор! То есть нижний по схеме конец индуктивности подпрыгнет вверх на 6.4В, что есть просто падение на резисторе от 62.5мА плюс напряжение источника 4.5В.
Постепенно с постоянной времени RL ток спадёт до 0мА и начнёт нарастать в обратном направлении до -55.5мА
Таким образом опасаться выбросов в данном случае нет никаких оснований ...

Alex9797 · 13.02.2012, 02:38

Сообщение от Yurkin2007

Таким образом опасаться выбросов в данном случае нет никаких оснований ...

Ага, это если резистор не обладает своей индуктивностью...

Неплохо смотрелись бы тут варисторы. Им пофиг полярность. Сейчас они доступны, на любые напряжения, и с довольно маленькими размерами.

Кроме того, можно значительно снизить амплитуду выбросов на нагрузке, вплоть до безопасных величин, путем снижения скорости переключения ключа. А это легко делается увеличением затворного резистора. Фронты переключения будут затянуты, и выбросы резко уменьшатся.
А если учесть, что передний фронт, при включении транзистора, выбросов не порождает, то его можно не затягивать. Для этого параллельно затворному резистору надо поставить диод.

vladim1 · 13.02.2012, 16:08

Yurkin2007,

Спасибо за теорию, но можно в два слова – будет эта схема работать для моих целях: Да или Нет?

Yurkin2007 · 13.02.2012, 19:32

Сообщение от vladim1

будет эта схема работать для моих целях: Да или Нет?

Да будет, куда она денется !
Только учтите, что для одиночного соленоида источник напряжения 4.5В должен выдавать 150мА. Соответственно, для 60-ти соленоидов этот источник должен быть способен выдать 9А току, причём 75% мощности впустую растратится в тепло на резисторах !

RALP · 11.05.2012, 19:47

Сообщение от Alex9797

Можно попробовать электромагнитные клапаны, которые в автомобилях с газобаллонной установкой перекрывают подачу бензина или газа. Однозначно они дешевле, чем 30 Евро.

Я тоже решаю такую проблему, даже темку завел
https://kazus.run/forums/showthread.php?p=520997
приглядывался к автоклапанам, в том числе форсункам, НО
1) они не предназначены для воды (внутри залипают, ржавеют) или
немного агрессивной среды, например раствору соли
2)требуют стороннего давления
3) наконечник распыляет, вместо струи или капли в зависимости от режима

Alex9797 · 11.05.2012, 20:05

Сообщение от RALP

1) они не предназначены для воды (внутри залипают, ржавеют) или
немного агрессивной среды, например раствору соли
2)требуют стороннего давления
3) наконечник распыляет, вместо струи или капли в зависимости от режима

Давно уже пора написать список того, что этот клапан должен делать, какими свойствами и параметрами он должен обладать.