Jump to content

    
Sign in to follow this  
Zinka

Как улучшить прерыватель тока для катушки ?

Recommended Posts

3 hours ago, Егоров said:

Да понимаем, понимаем... разница между инженером и ученым тоже всем известна. Для практических схем мало уметь автоматически записать di/dt, нужно еще и понимать что оно значит.

Не считайте собеседника идиотом.

Я умею пользоваться этой формулой.

Я Вам уже и картинку дала с осциллографа, как это работает.

 

Кстати 130 на варисторе означает АС, а реально его напряжение, когда он открывается - 250-300, что мы и видим на картинке с осциллографа.

Это напряжение определяет, за какое время прекратится ток в катушке.

3 hours ago, Егоров said:

 Куда проще и предсказуемо было бы поставить вместо варистора диод и резистор.  Выбрать резистор так , чтобы напряжение выброса добавляло вольт 30.

Нет, не проще. При этом время затухания тока будет в 10 раз больше. А мы хотим быстро.

И, кстати, будет другой график затухания.

3 hours ago, Егоров said:

На ключе всегда падает  записанное в параметрах предельное значение.

Ерунда какая.

На ключе падает - сколько дают. А дать больше, чем в паспорте, - транзистор сгорит.

Когда ключ закрывается - измерение тока в катушке создает ЭДС. И напряжение на катушке растет до тех пор, пока не найдется другой путь для тока. Если диод с резистором - путь открывается сразу. Чтобы 100 А давалю 30Вольт - это резистор 0,3 Ома при условии, что диод свободно пропускает 100А (ну, 1Вольт берет).

Можно взять резистор 3 Ома, тогда будет 300В, 100А (прикиньте мощность) , ток будет затухать по экспоненте постоянной времени 3мсек.

Нам больше нравится линейное затухание. 30А - за 100мкс, 100А - за 330 мкс.
CurrShutter.thumb.jpg.29251359778795cb46330bfabe024e16.jpg

А конструкция собрана довольно серьезно. Толстыми проводами. На хорошем радиаторе.

По 2 штуки в коробке.

Там на печатной плате есть еще кой-какая мелось и источник питания для оптрона, и ключик для входного светодиода оптрона, для усиления цифрового фхода.

Просто я не стала это рисовать. Это не дохнет. Дохнут транзисторы.

7 hours ago, HardEgor said:

возьмите нормальные модули на соответствующий ток https://www.vishay.com/modules/igbt-modules/pkg-sot227/

и варисторы https://www.littelfuse.com/products/varistors/industrial-high-energy.aspx

Вот это - очень дельный совет. Непременно попробую.

Спасибо !

Наверно GT100DA120UF

Это совет для того устройства, которое мне НУЖНО. Для БЫСТРОГО прекращения тока.

 

Edited by Zinka

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Zinka said:

Дохнут транзисторы.

Вас это не наводит на мысли, о том, что что-то сделано не верно? Схема то тривиальная, и если она дохнет, значит в конструкции серьезный изъян.

И эта ваша тяга к транзисторам на 1200В при питании от 24, совсем не понятна. Почему не поставить на 60В, защитить его варистором на 50В (или TVS), а на катушку не поставить свой варистор?

Монтаж покажете?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, Zinka сказал:

Не считайте собеседника идиотом.

Я умею пользоваться этой формулой.

А конструкция собрана довольно серьезно.

 

 

Угу, спасибо за откровенность.
 Как-то сразу перехотелось помогать вашей станции юных техни...физиков.  А задача именно такого уровня.
 Успехов в науке!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер. 

Чисто мое мнение в общую копилку.

После размыкания ключа очень быстро появляется обратное напряжение на катушке и при достижении 130в пробивает варистор, далее продолжается 

уже менее быстрый рост напряжения до 300в   при быстром росте тока через варистор. Варистор разогретый и имеет минимальное сопрртивление .  

Весь процесс разряда катушки происходит через это сопротивление горячего варистора.

Отсюда вытекает пару моментов которые могут влиять на стабильность

1. Если повторно включить схему когда варистор еще не остыл и восстановился полностью вы подключите через транзистор не катушку а варистор в открытом состоянии. Последствия понятны.

2. Судя по напряжению на катушке пиковое напряжение на варисторе  близко к максимальному 340 и очень возможно почти достигает его( и ток соотвественно).

Надо понимать что варистор это не транзистор. Он не предназначен для многократной защиты в пиковых нагрузках.  В этом случае он быстро деградирует и просто сдыхает.

Вполне возможно что вашими  скачками в пики вы медленно но уверенно убиваете варисторы.  Тут надо либо как то ограничить пиковые токи -напряжения на варисторе  а еще лучше придумать что-то другое. Варистор тут на мой взгляд не самое стабильное решение.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, Егоров said:

Если варистор 130 вольт, то почему на коллекторе видим 300

Вы, похоже, в варисторах не очень :))) 130В - это номинальное рабочее напряжение (переменное, для постоянного 175), с которым варистор может жить долго и счастливо при температуре 85 по Цельсию. Clamping же voltage у него 340В максимум, что он вполне у ТС и демонстрирует. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, spirit_1 said:

при достижении 130в пробивает варистор, далее продолжается 

уже менее быстрый рост напряжения до 300в   при быстром росте тока через варистор. Варистор разогретый и имеет минимальное сопрртивление

см.выше - ничего при 130В не пробивается. Не надо сочинять. Это варистор, а не NTC. Clamping же voltage от температуры, если и зависит, то не настолько сильно, чтобы об этом стоило упомянуть в даташите. Если вы заглянете в него, то увидите, что кривые зависимости максимального напряжения пробоя от тока приведены сразу для всего температурного диапазона - от -55 до +85. Деградация варисторов в природе существует безусловно. Но вроде бы разово те джоули, что ему приходится рассеивать, некритичны. Другое дело, если физики чересчур часто его насилуют. Ну дык надо просто температуру варистора померять и закрыть вопрос с ним.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, Alex-lab said:

Вас это не наводит на мысли, о том, что что-то сделано не верно? Схема то тривиальная, и если она дохнет, значит в конструкции серьезный изъян.

И эта ваша тяга к транзисторам на 1200В при питании от 24, совсем не понятна. Почему не поставить на 60В, защитить его варистором на 50В (или TVS), а на катушку не поставить свой варистор? 

Монтаж покажете?

Я уже несколько раз объяснила, почему ставлю на катушку высоковольтный варистор.

Для ускорения выключения тока. Так надо.

Транзисторы по вольтажу беру с запасом.

6 hours ago, spirit_1 said:

1. Если повторно включить схему когда варистор еще не остыл и восстановился полностью вы подключите через транзистор не катушку а варистор в открытом состоянии. Последствия понятны. 

Я думаю, за пол-минуты он всё же остывает. Когда транзистор открывается, ток растет медленно при низком напряжении 20В.

Если устройство сдохло, я меняю транзисторы, после этого оно работает, показывает на осциллографе ту же картинку, значит варистор цел.

2 hours ago, Yuri7751 said:

см.выше - ничего при 130В не пробивается.

Да, пробивается при 250-300. 130 - это напряжение АС, на которое рассчитан варистор. DC в 1.4 раза больше + запас.

2 hours ago, Yuri7751 said:

Другое дело, если физики чересчур часто его насилуют.

1-2 раза в минуту.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, Zinka said:

1-2 раза в минуту.

Если варистор не перегревается (что легко проверить), то логично предположить, что дело не в нём :) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ребята, всем спасибо !

Устройство прекрасно работает при 50А. Некоторые - 5 лет без ремонта.  Их в установке - штук 10. Только двум катушкам нужно 100А, именно их прерыватели дохнут. И я озадачилась - сделать что-то другое.

Обычно дохнет 1 из транзисторов. Вероятно - именно из-за неравномерного распределения тока.

Я попросила посоветовать транзистор, чтобы справился один. Мне дали такой совет.

https://www.vishay.com/modules/igbt-modules/pkg-sot227/

Спасибо. Буду пробовать. Его не надо паять, толстый провод с колечком привинчивается винтиком.

 Просто у меня не хватает сил и времени на все поиски деталей. Если Вы посмотрите поиском мои темы, то увидите, что диапазон интересов у физиков очень широкий.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zinka, не надо обижаться попусту.... , тем более, что большинство рекомендаций в теме были только по делу... А задать здесь вопрос, и ожидать, что Вас здесь похвалят  -  это просто наивно..., тем более, что Ваши ошибки видны даже полу-грамотному человеку за километр... Увы - нельзя знать всё...

Удачи...

--------- 

Кстати,  чтобы уменьшить  нагрев, повысить надёжность, и снизить время готовности к следующему пуску стоит установить НЕСКОЛЬКО варисторов параллельно?

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minutes ago, варп said:

Кстати,  чтобы уменьшить  нагрев, повысить надёжность, и снизить время готовности к следующему пуску стоит установить НЕСКОЛЬКО варисторов параллельно?

0.2W(ср знач) в худшем случае греется варистор, зачем два?

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, Yuri7751 said:

см.выше - ничего при 130В не пробивается. Не надо сочинять. Это варистор, а не NTC. Clamping же voltage от температуры, если и зависит, то не настолько сильно, чтобы об этом стоило упомянуть в даташите. Если вы заглянете в него, то увидите, что кривые зависимости максимального напряжения пробоя от тока приведены сразу для всего температурного диапазона - от -55 до +85. Деградация варисторов в природе существует безусловно. Но вроде бы разово те джоули, что ему приходится рассеивать, некритичны. Другое дело, если физики чересчур часто его насилуют. Ну дык надо просто температуру варистора померять и закрыть вопрос с ним.

Да, не туда глянул. Пробивать начинает при комнатной температуре гдето с 200 вольт плюс минус.  Но понятно уже что это не варистор если дохнет только один транзистор.  С варисторами не так что бы много дел не имел но был период и у меня и у коллег. Если гонять часто до 90% от максимума то начинают дохнуть быстро. Причем они просто не выходят из состояния восстановления. Сгорает предохранитель но варистор уже не восстанавливаеться. 

2 hours ago, Zinka said:

Я уже несколько раз объяснила, почему ставлю на катушку высоковольтный варистор.

Для ускорения выключения тока. Так надо.

Транзисторы по вольтажу беру с запасом.

Я думаю, за пол-минуты он всё же остывает. Когда транзистор открывается, ток растет медленно при низком напряжении 20В.

Если устройство сдохло, я меняю транзисторы, после этого оно работает, показывает на осциллографе ту же картинку, значит варистор цел.

Да, пробивается при 250-300. 130 - это напряжение АС, на которое рассчитан варистор. DC в 1.4 раза больше + запас.

1-2 раза в минуту.

 

Я бы порекомендовал поставить програмный таймер ограничивающий время повторного запуска минутами 5 хотя бы.  Лишним не будет. Если у вас несколько транзисторов в паре почему бы не поставить небольшие выравнивающие резисторы по току

Далее чудес не бывает. сейчас идет гадание.   

Можно ли снять  основные характеристоики  при работе на 100а?

Токи по 3 выводам КАЖДОГО  транзистора , напряжения на электродах транзистора. И еще бы каждое по нескольку раз.

Например жмете кажду. минуту кнопку раз 5 и снимаете ток коллектора итд

Тогда вы увидите какой из параметром подходит ближе всего к критическому.

 

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
52 minutes ago, spirit_1 said:

Я бы порекомендовал поставить програмный таймер ограничивающий время повторного запуска минутами 5 хотя бы

Никак нет. Увы.

Цикл эксперимента - 1 минута. Не мне это менять.

Я - обслуга, а не автор экспериментов.

Энергия на варисторе при выключении токак - 5 Дж. Пусть терпит. Либо выберем другой варистор.

54 minutes ago, spirit_1 said:

Если у вас несколько транзисторов в паре почему бы не поставить небольшие выравнивающие резисторы по току

В качестве таких резисторов - провода от куоллекторов, соединенные звездой на том конце, к которому подключается катушка. а больше - всё равно нельзя при 100А.

Правда, другой советчик предлагал, чтобы проводов не было.

Quote

Можно ли снять  основные характеристоики  при работе на 100а?

Попробую. Но если получится с одним мощным транзистором - это лучше всего.

 

2 hours ago, варп said:

Кстати,  чтобы уменьшить  нагрев, повысить надёжность, и снизить время готовности к следующему пуску стоит установить НЕСКОЛЬКО варисторов параллельно?

Сомневаюсь. У них разброс параметров. Скорее всего - откроется один.

Я не обижаюсь.

Но реально, люди не понимают цель схемы.

В первый раз - я недостаточно подробно объяснила.

Но дальше я объясняла несколько раз, из каких соображений выбрано напряжение варистора - продолжают давать советы снизить напряжение в 10 раз.

 

Скорость нарастания напряжения на оптронном драйвере я проверю.

Это дельное замечание. Если там не хватает тока - поставлю дополнительно транзисторный ключ.

Но выбран этот оптрон не случайно. Долго искала. До этого был другой. Он и в паспорте описан как драйвер для МОСФЕТ.

Возможно, сейчас есть получше. Схема устаканилась лет 10 назад, больше я ее не трогала. Всех устраивало.

 

А физики - у них же потребности. У них же они растут...  От малошумящих приемников с фотодиода до маленьких китайских усилков на 1ГГЦ.

От цифрового синтезатора до усилителя на 300Вольт. От программы на LabView до FPGA.

Спасибо участникам форума, которые помогают !

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
39 минут назад, Zinka сказал:

другой советчик предлагал, чтобы проводов не было

Это не я предлагал, а в любом паспорте любой импульсной схемы отродясь отдельной главой всегда идёт — "делайте все соединения как можно короче".

 

А Вы монтаж вообще не почитаете за что-то существенное, тем более жизненно определяющее, иначе бы давно показали его, а не устраивали викторину на три страницы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this