Мелкие вопросы по теории

[КРАМ]

[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498348#p3498348"]Наверное он и будет блокировочным, всмысле делящим схему на две части.[/uquote]
Вообще то, блокировочный конденсатор стоит параллельно источнику питания. Его единственное назначение - понизить импеданс этого источника на частотах отличных от нуля. Ни на какие две части блокировка схему не делит. Заряд блокировки происходит со скоростью, ограниченной внутренним сопротивлением источника питания, ESR и емкостью самого блокировочного конденсатора. При разряде внутреннее сопротивление источника и ESR конденсатора соединены параллельно, что и позволяет понизить импеданс источника тока для нагрузки. Но ток в индуктивную нагрузку определяется не только сопротивлением индуктивности, но и временем, когда ключ открыт. Ваши графики не имеют никакого смысла, поскольку ток через соленоид будет практически линейно расти до ограничения его внутренним сопротивлением блокированного источника.
Поскольку на биполярном транзисторе падение от тока почти не зависит и составляет примерно 0,2...0,5 вольта, на низких напряжениях питания и умеренных токах МОСФЕТы имеют преимущество. При внутреннем сопротивлении открытого МОСФЕТа порядка 10 мОм падение на нем составит 10 мВ на 1 Ампер тока, то есть будет минимум в 20 раз ниже, чем на биполярном транзисторе. Управление им так же не вызовет проблем - "логическое" (от 4...5 Вольт) управление затвором имеют нынче половина выпускаемых МОСФЕТов с низким и ультранизким Rds. И цена копеечная.
Любезный, я рискну повторить Вам, что у автора вопроса нет проблем с работоспособностью, у него проблема С ПОТРЕБЛЕНИЕМ. Любое активное сопротивление в цепях заряда-разряда соленоида и блокировочного конденсатора УВЕЛИЧАТ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ.

[mickbell]

[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498348#p3498348"]На полевике,
как я понимаю в обсуждаемой схеме включения происходят нечасто, а полевик без запирающего напряжения находится в отрытом состоянии, в отличии от биполярного. Полевику потребуется запирающий источник напряжения, а с изолированным ещё и управление зарядкой разрядкой.[/uquote]С чего бы вдруг? Полевик - это мосфет, при нулевом напряжении на затворе он закрыт. Ну там какие-то нано- или микроамперы будут, но фигня это, мелочь.
[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498348#p3498348"]Может проще на биполярном ?[/uquote]Нисколько не проще. Кстати, вот реальный случай, дело было у меня на работе. В одном разрабатываемом тогда девайсе ключом работал биполярный - как у автора, BC817-40. В корпусе SOT-23, как полагается. При наладке девайса я решил, что мосфет там смотрится лучше. Ну и заменил его. Не пришлось даже переделывать плату - туда, как родной, встал мосфет BSS131, пришлось заодно сменить номиналы двух "базовых" (теперь затворных) резисторов.

[musor]

НАДО СМОТРЕТЬ БИПОЛЮ ХВАТАЕТ НА 1,5В ПИТАНИЯ МОСФЕТУ ЛОГИЧЕСКОМУ НАДРО МИНИМУМ 5 НА ГАТИ А ОБЫЧНОМУ НЕ МЕНЕ 10! ТАК ЧТО БЕЗ НЕКОТОРОЙ ДОРОБОТКИ СХЕМЫ ЗАМЕНА НЕ ВОЗМОЖНА В 90% СЛУЧАЕФ
А ЧАСТО ОНА НЕЦЕЛЕСОБРАЗНА ПО РЯДУ ПРИЧИН...

[Eltex]

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498389#p3498389"][uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498348#p3498348"]Наверное он и будет блокировочным, всмысле делящим схему на две части.[/uquote]
Вообще то, блокировочный конденсатор стоит параллельно источнику питания.
Ни на какие две части блокировка схему не делит.[/uquote]Батарея замкнута на конденсатор, а конденсатор на катушку, это и есть параллельное соединение. И если вы между катушкой и батареей поставите конденсатор, то условно разделите схему на две, одна схема зарядки конденсатора, а вторая схема разрядки конденсатора на катушку.
Или у вас по другому?

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498389#p3498389"]Ваши графики не имеют никакого смысла, поскольку ток через соленоид будет практически линейно расти до ограничения его внутренним сопротивлением блокированного источника.[/uquote]Ну почему же, при разрядке конденсатора получаем аналог колебательного контура, отсюда и графики.

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498389#p3498389"]Поскольку на биполярном транзисторе падение от тока почти не зависит и составляет примерно 0,2...0,5 вольта, на низких напряжениях питания и умеренных токах МОСФЕТы имеют преимущество. При внутреннем сопротивлении открытого МОСФЕТа порядка 10 мОм падение на нем составит 10 мВ на 1 Ампер тока, то есть будет минимум в 20 раз ниже, чем на биполярном транзисторе. Управление им так же не вызовет проблем - "логическое" (от 4...5 Вольт) управление затвором имеют нынче половина выпускаемых МОСФЕТов с низким и ультранизким Rds. И цена копеечная.
Любезный, я рискну повторить Вам, что у автора вопроса нет проблем с работоспособностью, у него проблема С ПОТРЕБЛЕНИЕМ. Любое активное сопротивление в цепях заряда-разряда соленоида и блокировочного конденсатора УВЕЛИЧАТ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ.[/uquote]
Я не против полевика. Будет интересно увидеть вашу схему на полевике.

[mickbell]

[uquote="musor",url="/forum/viewtopic.php?p=3498441#p3498441"]НАДО СМОТРЕТЬ БИПОЛЮ ХВАТАЕТ НА 1,5В ПИТАНИЯ МОСФЕТУ ЛОГИЧЕСКОМУ НАДРО МИНИМУМ 5 НА ГАТИ[/uquote]Проспись и не ори.
BSS131
Gate threshold voltage
min. 0.8 V
typ. 1.4 V
max. 1.8 V
Gate plateau voltage
typ. 2.9 V
Какие, под хвост, минимум пять???
[uquote="musor",url="/forum/viewtopic.php?p=3498441#p3498441"]А ОБЫЧНОМУ НЕ МЕНЕ 10! ТАК ЧТО БЕЗ НЕКОТОРОЙ ДОРОБОТКИ СХЕМЫ ЗАМЕНА НЕ ВОЗМОЖНА В 90% СЛУЧАЕФ
А ЧАСТО ОНА НЕЦЕЛЕСОБРАЗНА ПО РЯДУ ПРИЧИН...[/uquote]Причины - в студию!

[Eltex]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3498445#p3498445"]BSS131
Gate threshold voltage
min. 0.8 V
typ. 1.4 V
max. 1.8 V
Какие, под хвост, минимум пять???[/uquote]
А как у него с током, он сможет пропустить ток аналогичный биполярному?
Катушке нужен ток.

[mickbell]

Ток меньше. Надо, однако, знать, чего хочет автор, а он пока помалкивает. Если не хватит тока именно у BSS131, мосфетов много всяких, что-нибудь подберёт.

[Eltex]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3498469#p3498469"]Надо, однако, знать, чего хочет автор, а он пока помалкивает. Если не хватит тока именно у BSS131, мосфетов много всяких, что-нибудь подберёт.[/uquote]
Действительно, у его BC-817 ток не намного больше, чем у BSS131.

[mickbell]

Вообще-то значительно. В зависимости от производителя, максимальный продолжительный ток коллектора от 500 мА до 1.2 А, в то время как ток стока всего 100 мА (импульсный 400 мА) - по имеющимся у меня даташитам.

[КРАМ]

[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498443#p3498443"]И если вы между катушкой и батареей поставите конденсатор, то условно разделите схему на две, одна схема зарядки конденсатора, а вторая схема разрядки конденсатора на катушку.
Или у вас по другому?[/uquote]
По другому
Конденсатор блокировки ставится ПАРАЛЛЕЛЬНО ИСТОЧНИКУ, а не "между катушкой и батареей". И никакого условного разделения на две части быть не может. Никакой "схемы зарядки" нет. Конденсатор заряжается лишь если напряжение на нем упадет ниже напряжения холостого хода источника питания.

[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498443#p3498443"]Ну почему же, при разрядке конденсатора получаем аналог колебательного контура, отсюда и графики.[/uquote]
С какого перепуга? Блокировка соленоида диодом исключает колебательный процесс.


[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498443#p3498443"]Я не против полевика. Будет интересно увидеть вашу схему на полевике.[/uquote]
Такая же, как и с биполярным транзистором. Замена один к одному, только последовательный затворный резистор следует брать порядка 10 Ом и зашунтировать затвор резистором порядка 10 кОм.
Транзистор типа IRLML2502, IRF7805 и аналогичные им.
https://www.infineon.com/dgdl/irlml2502 ... 68048e2606

[Eltex]

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498508#p3498508"]Конденсатор блокировки ставится ПАРАЛЛЕЛЬНО ИСТОЧНИКУ[/uquote]

Так и я говорю параллельно, последовательно конденсатор к батареи присоединить, для меня это несколько экзотично.

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498508#p3498508"]С какого перепуга? Блокировка соленоида диодом исключает колебательный процесс.[/uquote] Да это в случае без диода.


[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498508#p3498508"]Такая же, как и с биполярным транзистором. Замена один к одному, только последовательный затворный резистор следует брать порядка 10 Ом и зашунтировать затвор резистором порядка 10 кОм.
Транзистор типа IRLML2502, IRF7805 и аналогичные им.
https://www.infineon.com/dgdl/irlml2502 ... 68048e2606[/uquote]
Действительно работает, хорошие полевики с положительной отсечкой.

[КРАМ]

[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498590#p3498590"]Да это в случае без диода.[/uquote] А кто рассматривал такой случай?
Без диода транзистор будет пробит, если только не выбирать его с многократным запасом по напряжению.
Я никак не понимаю, что вы хотите предложить автору по существу его проблемы?
[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498171#p3498171"]Схема выше в целом работает, но очень быстро разряжает батарейки. Фактически через пару суток работа останавливается. Очевидно, что схема работает в не оптимальном режиме.[/uquote]
Проблема в большом потреблении. Видимо советы должны как то соотноситься с этой проблемой.

Добавлено after 6 minutes 31 second:
[uquote="Eltex",url="/forum/viewtopic.php?p=3498590#p3498590"]Действительно работает, хорошие полевики с положительной отсечкой. [/uquote]
А Вы знаете ДРУГИЕ МОСФЕТы? Они практически все (за исключением специально выпускаемой и крайне экзотичной малой группой для Depletion mode, например: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... d3136c61f2 со встроенным каналом) имеют индуцированный канал и положительную отсечку.

[Eltex]

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498639#p3498639"]А кто рассматривал такой случай?
Без диода транзистор будет пробит, если только не выбирать его с многократным запасом по напряжению.
Я никак не понимаю, что вы хотите предложить автору по существу его проблемы?[/uquote]
Уже обсуждалось.
viewtopic.php?p=3498300


Добавлено after 6 minutes 31 second:

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498639#p3498639"]А Вы знаете ДРУГИЕ МОСФЕТы? Они практически все (за исключением специально выпускаемой и крайне экзотичной малой группой для Depletion mode, например: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon- ... d3136c61f2 со встроенным каналом) имеют индуцированный канал и положительную отсечку.[/uquote]
Осталось от полевиков с управляющим переходом, там обычно в большинстве н-канальные с отрицательной отсечкой. Ну чтож, если у изолированных в большинстве с положительной это хорошо.

[alexander.k]

Вот уж не думал, что мой вопрос такой резонанс вызовет. Транзистор можно заменить на полевик, только непонятно как его закрывать. От СУ длительность импульса аж 30 сек. Т.е. нужен еще будет какой нибудь формирователь короткого импульса.

Ток катушки в общем случае не известен, т.к. документации на схему не осталось. Я исходил из того, что при подключении к +9В, через нее максимум 300мА проходит. В схеме питание +4.5В максимальное, т.е. по идее пиковый ток 150мА.

Индуктивность магнита 6.2mH, а сопротивление обмотки 30.2 Ом. Как под это подобрать разрядную емкость?

Еще меня смущает то, что транзистор работает не совсем в ключевом режиме. Из-за дифф. цепочки на входе фронты управляющего сигнала получаются весьма растянутыми.

[mickbell]

[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Вот уж не думал, что мой вопрос такой резонанс вызовет.[/uquote]Ну дык. Мы тут рубимся, а автор вопроса пропал. Вопрос не то чтобы интересный, но на безрыбье...
[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Транзистор можно заменить на полевик, только непонятно как его закрывать. От СУ длительность импульса аж 30 сек. Т.е. нужен еще будет какой нибудь формирователь короткого импульса.[/uquote]Ну, во-первых, можно и формирователь изобразить. Во-вторых, он и сам закроется. Ток не столь большой, событие закрывания довольно редкое - раз в минуту, мосфет, если не сдохнет, то успеет остыть.
[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Ток катушки в общем случае не известен, т.к. документации на схему не осталось. Я исходил из того, что при подключении к +9В, через нее максимум 300мА проходит. В схеме питание +4.5В максимальное, т.е. по идее пиковый ток 150мА.
Индуктивность магнита 6.2mH, а сопротивление обмотки 30.2 Ом.[/uquote]Ну да, так и есть: при питании 9 В через катушку сопротивлением 30 Ом как раз и должно идти 300 мА. При снижении напряжения ток снижается пропорционально.
[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Как под это подобрать разрядную емкость?[/uquote]Блокировочную, не разрядную. Как её считать? Да хоть и энергетически. Принимаем, что питание 4.5 В. В этом случае установившийся ток через катушку 150 мА, при этом в магнитном поле её запасено около 70 мкДж. Подберём такой конденсатор, чтобы мог отдать такую энергию при небольшом снижении напряжения на нём. Я тут прикинул, что сто микрофарад, если с них взять эти самые 70 мкДж, разрядятся с 4.5 В до 4.34 В - при условии, что источник питания ему не помогает - разрядился, к примеру, и не тянет. (Надеюсь, в расчётах не напутал. Формулы энергии известны из школьной физики.) Больше ёмкость - меньше просадка.
[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Еще меня смущает то, что транзистор работает не совсем в ключевом режиме. Из-за дифф. цепочки на входе фронты управляющего сигнала получаются весьма растянутыми.[/uquote]Смущаетесь правильно. Изобразите формирователь импульса.

[КРАМ]

[uquote="alexander.k",url="/forum/viewtopic.php?p=3498708#p3498708"]Индуктивность магнита 6.2mH, а сопротивление обмотки 30.2 Ом.[/uquote]
Какие размеры у соленоида и каким примерно диаметром провода он намотан?
Маловата индуктивность для стального сердечника при таком омическом сопротивлении.

[alexander.k]

Диаметр 11мм, длинна 10мм. Провод очень тонкий, меньше 0.1.

[mickbell]

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=3498815#p3498815"]Маловата индуктивность для стального сердечника при таком омическом сопротивлении.[/uquote]Ага, добротность на частоте резонанса с конденсатором 100 мкФ (200 Гц), если я не ошибся, получается равной четырём. А если конденсатор побольше взять? Можно довести до апериодического процесса при разряде конденсатора в этот дроссель. И никакой рекуперации. Может быть, в этом направлении стоило бы подумать?

[alexander.k]

Рекурперация это тупик, ИМХО. Пусть длительность импульса будет 0.4, как оно есть сейчас. Пусть даже 0.2 сек, если как то получится оптимизировать энергетику. Ток нарастает до своего максимума за 1-2 мс, все остальное время ток просто греет обмотку. По сравнению с этим энергия запасенная в катушке теряется. Я думаю буду пробовать использовать полевик, потому как получится снизить потребление от СУ (не надо будет заряжать 40мкФ дифф.цепочки, а потом все это рассеивать), получатся более крутые фронты напряжения на магните. Я так прикинул, что в случае с MOSFET диф. цепочка будет 1-5мкФ.

Ну и как то надо зазор отрегулировать... тут я пока не понимаю. Процесс достаточно быстрый и увидеть визуально куда "убежал" якорь и с какой скоростью нет возможности. Т.е. я не знаю на пределе возможностей он достигает крайней точки или продолжает "жрать" энергию впустую.

[КРАМ]

Время протекания тока через соленоид определяется кинематикой (массой магнита и рычага), иначе он не успеет набрать необходимую скорость. Изначально расчет необходимой энергии нужно вести именно отсюда. У соленоида слишком большие потери для создаваемой им индукции. При таких параметрах соленоида рекуперировать там нечего.