Проблемы с обратными импульсами и pull-in & удерживать текущие проблемы в этой схеме реле

Хотя это может быть основным вопросом, но я все еще боюсь с ним. В этой схеме два стабилитрона D1 и D2 подключены обратно к обратной катушке L1 реле. BVds = -30V для Q1. Могу ли я использовать zeners 15V (Vz = 15V) для D1 и D2 вместо 5.1 V zeners? Будет ли повреждена катушка реле или контакты во время выключения реле? Если требуется, я использую это реле (стандартная катушка 5 В постоянного тока).

Схема

Кроме того, чтобы уменьшить потребление тока в установившемся токе катушки реле, я хочу использовать RC ckt, показанную в схеме. Как только Q1 включается, незаряженный конденсатор временно появляется как мертвое короткое замыкание, в результате чего максимальный ток протекает через катушку реле и замыкает контакты реле без болтовни. Однако, поскольку конденсатор заряжает, как напряжение, так и ток через катушку реле уменьшаются. Схема достигает стационарного состояния, когда конденсатор заряжается до такой точки, что весь ток через катушку реле перемещается через R1. Контакты будут оставаться закрытыми до тех пор, пока напряжение привода не будет удалено.

Какое место лучше всего разместить в этом цикле RC, обозначенном «A» или «B». Будет ли это иметь значение? Раздел B кажется мне лучшим выбором, так как при выключении Q1 конденсатор C1 может разряжаться через R1 через землю. Как будет разряжаться C1, вместо этого я помещаю RC ckt в секцию-A? Я что-то упустил? Есть ли какие-либо побочные эффекты для данного RC ckt? Любое лучшее решение?

Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь или что-то не хватает?

UPDATE1 в 2012-07-09:

Говорите в приведенной выше схеме, я имею стандартную катушку 6 В постоянного тока (см. техническое описание выше), реле 48,5 Ом. И возьмите C1 = 10uF сказать. Предположим, что R1C1 ckt размещен в секции A в схеме выше. Источник питания составляет + 5 В.

Для падения 3 В (Удерживающее напряжение) через катушку реле ток должен составлять 62 мА прибл. через катушку. Таким образом, падение по R1 в установившемся состоянии равно 2V. Для тока 62 мА через катушку реле в установившемся режиме R1 должен составлять 32,33 Ом.

И заряд на C1 равен 2V x 10uF = 20uC, в устойчивом состоянии.

Теперь в этом , время срабатывания дается как наихудший случай 15 мкс. Из приведенных выше данных мы имеем RC = 48.5ohm x 10uF = 0.485 ms. Итак, как только Q1 включается, C1 будет почти полностью заряжен в 2.425 мс.

Теперь, как я узнаю, что эта длительность 2,425 мс достаточна для того, чтобы реле закрывало свои контакты?

Аналогично, как только Q1 выключается, из-за обратной э.д.с., генерируемой и зажатой до 3.3 В, посредством зенера D2 (Vz = 3,3 В) плюс падение диода D1 на 0,7 В, напряжение на С1 будет составлять -2 В + (-3,3 В - 0,7 В) = -2 В. Но заряд на C1 по-прежнему составляет 20 мкК. Поскольку емкость постоянна, поэтому заряд должен уменьшаться, так как напряжение через C1 уменьшалось с + 2 В до -2 В сразу после выключения Q1.
Разве это не нарушение Q = CV?

В этот момент ток, протекающий через катушку реле из-за обратной ЭДС, будет составлять 62 мА в том же направлении, что и до выключения Q1.

Будет ли этот ток 62 мА заряжать или разрядить C1? Напряжение на C1 составляет 6 В, как только Q1 выключается вправо? Я не понял, как токи будут течь b /w R1, C1, D1, D2 и катушка реле, как только Q1 выключится.

Кто-нибудь может пролить свет на эти проблемы?

UPDATE2 в 2012-07-14:

«Ток в индукторе не изменится мгновенно». Пока есть обратный диод D1 ( Say, D1 не является зенером, а малым сигналом или диодом Шоттки , а zener D2 удаляется в схеме выше), как только Q1 отключается, будет ли даже не текущий всплеск (даже не для нескольких usec)?

Я прошу об этом, если есть текущий всплеск, тогда количество тока, которое будет протекать во время , этот шип (скажем, 500 мА в этом случае) может повредить обратный диод, если я выбрал диод с максимальным максимальным значением прямого тока около 200 мА или около того.

62mA - это ток, протекающий через катушку реле, когда Q1 включен. Таким образом, будет ли текущая через катушку реле никогда превышать 62 мА - даже на мгновение (скажем, для некоторых usec) после Q1 выключен?

10 голосов | спросил jacks 8 J000000Sunday12 2012, 10:52:39

2 ответа


10

Вы можете разместить RC либо со стороны B, либо с стороны A. Когда компоненты размещаются последовательно, их порядок не имеет значения для работы.

О диодах. Когда вы выключаете реле, это приведет к (возможно большому) отрицательному напряжению на стоке FET, а обратный диод используется для ограничения этого напряжения до 0,7 В падения диода. Таким образом, диод (ы) не служат для защиты катушки, но FET. Использование zeners позволит этому напряжению перейти на -5,7 В или -15,7 В, если вы используете 15-вольтовые зенитчики. Здесь нет причин рисковать, даже если полевой транзистор может работать -30 В. Поэтому я бы просто использовал выпрямитель или сигнальный диод или даже лучше диод Шоттки.

изменить re ваш комментарий
Вы действительно можете использовать стабилизатор (в сочетании с общим диодом, D1 не обязательно должен быть zener) до уменьшить время отключения , а Tyco также упоминает его в этом примечание приложения , но я не читаю его, как будто они настаивают на нем. Изображения области в первой ссылке показывают резкое уменьшение времени выключения, но это измеряет время между деактивацией реле и первым открытием контакта, а не временем между первым открытием и возвратом в исходное положение, которое будет изменение гораздо меньше.

отредактируйте реле 6 В и цепь RC
Как я уже сказал в этом ответе , вы можете управлять реле ниже его номинального напряжения, а так как его рабочее напряжение составляет 4,2 В версия 6 V вашего реле также может использоваться на 5 В. Если вы используете последовательный резистор не выше 9 Ω, вы получите это значение 4,2 В, а затем вам не понадобится конденсатор (следите за допуском для 5 V!). Если вы хотите пойти ниже, вы сами по себе; техническое описание не дает требуемого напряжения. Но предположим, что это будет 3 В. Тогда вы можете использовать последовательный резистор 32 Ом, и вам понадобится конденсатор, чтобы активировать реле.

Время срабатывания не более 15 мс (что долго), так как конденсатор заряжает, напряжение реле не должно опускаться ниже 4,2 В до 15 мс после включения.

введите описание изображения здесь>> </p>

<p> Теперь нам нужно вычислить время RC для этого. R - параллель сопротивления резистора реле и последовательного сопротивления (это ошибка Тевена), так что это 19,3 Ω. Тогда </p>

<p> \ $ 3 V + 2 V \ cdot e ^ {\ dfrac {- 0.015 ms} {19.3 \ Omega \ text {C}}} = 4.2 V \ $ </p>

<p> Решение для \ $ \ text {C} \ $ дает минимум 1500 μF. </p>

<p> Отключение:
Вы не можете нарушать Q = CV, это закон. Ваше напряжение зажима составляет 3,3 В + 0,7 В = 4 В. Это означает, что при переключении FET с нижней стороны конденсатора кратковременно будет тянуть до -4 В и быстро снова подниматься до 0 В. Высокая сторона равна 2 V выше, и просто последует за этим падением на 4 В, пока конденсатор разряжается через параллельный резистор. Конденсатор даже не заметит падения. Постоянная времени разряда составляет 1500 мкФ \ $ \ times \ $ 32 Ом = 48 мс, тогда конденсатор разряжается до 20 мВ (1% от его начального значения) в 220 мс. </p>

<p> 62 мА не заряжают и не разряжают конденсатор. Мы часто применяем действующий закон Кирхгофа
(KCL) к узлам, но это также относится к регионам: </p>

<p> <img src =

ответил stevenvh 8 J000000Sunday12 2012, 12:53:10
4

Реле может быть смоделировано как индуктор со значительным последовательным сопротивлением. Когда ток в индукторе достигнет определенного уровня, контакт будет «втянут». Когда ток опускается ниже определенного нижнего уровня, контакт будет отпущен.

Необходимы обратные диоды - индукторы ведут себя, используя механическую аналогию, как «подвижная масса жидкости». Так же, как невозможно, чтобы движущаяся физическая масса мгновенно остановилась, и величина силы, создаваемой движущейся массой, когда она что-то ударяется, пропорциональна ускорению, которое вещь пытается передать массе, а также индукторам. Ток в индукторе не изменится мгновенно, а вместо этого изменится со скоростью, пропорциональной напряжению на нем. И наоборот, напряжение на индукторе будет пропорционально скорости, с которой внешние силы пытаются изменить скорость, с которой ток течет через нее. Устройство, которое пытается мгновенно остановить ток в индукторе, не сможет остановить его мгновенно, но будет испытывать напряжение на нем, пропорциональное скорости, с которой оно может замедлить его.

Функция обратного диода заключается в том, чтобы обеспечить ток в индукторе с помощью пути, отличного от транзистора. Ток будет продолжать течь где-то, по крайней мере на некоторое время, и обратный диод обеспечивает безопасный путь. Одно ограничение с помощью простого обратного диода заключается в том, что он может позволить текущему потоку «слишком хорошо». Скорость, с которой ток в индукторе падает, пропорциональна падению напряжения на индукторе (который включает падение напряжения в предполагаемом последовательном сопротивлении). Чем ниже напряжение на индукторе, тем дольше он будет падать. Добавление стабилитрона последовательно с обратным диодом увеличивает скорость, с которой ток индуктора падает, и, таким образом, уменьшает время до выключения реле.

ответил supercat 9 J000000Monday12 2012, 20:32:28

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132