Мелкие вопросы по теории

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.

Реклама

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.

Реклама

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.

Реклама

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.

Реклама

alexander.k

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

Реклама

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.

B@R5uk

alexander.k, а что вы своим соленоидом хотите сделать? Вы поставили вопрос о том, как снизить расход энергии, но так и сообщили нам на что она в конце-концов тратится. Может быть окажется более рациональным сделать другой соленоид?

alexander.k

Другой не получится. Это готовый часовой механизм. На смену механики кривизны моих рук, доступного оборудования не хватит.

Ваши советы и параллельная тема про соленоид подтолкнули меня к мысли, что к соленоиду можно П образное ярмо прицепить, чтобы магнит двигался в зазоре между двух полюсов эл.магнита. Доберусь до компьютера через пару часов и прицеплю картинку.

Зазор я так понимаю надо эксперементально подбирать?

-- Добавлено.
В изначальном вопросе есть неточность. У магнита сердечник вот такой хитрой формы:

Выше писал про магнитный зазор. Я вижу это так:

Ярмо (из подходящей железной полоски сделать) просто прижать к нижнему полюсу. Как считаете будет от этого толк или нет?

КРАМ

Тонкая полоска будет малоэффективна. Сталь должна быть достаточно толстой. Попробуйте подобрать подходящий уголок или швеллер, отрезав от него узкую полоску.
Но выигрыш может быть незначителен и по иной причине. В нижнем состоянии усилие создаваемое верхним полюсом соленоида (верхом ярма) будет незначительным из-за большого зазора.

ypppu

Мдя... Магнит поднимится и прилипнет к скобе.

mickbell

Туда тоже можно поставить прокладку. А отталкивать обратным током. Потребуется мостовая схема или две обмотки.

ypppu

alexander.k, эта штука стоит вертикально или лежит? Какие размеры? Рычажок возвращается под своим весом или какой-нибудь пружиной? Как часто должно происходит срабатывание? Какова вообще роль магнита на палочке?

alexander.k

срабатывает раз в минуту. стоит вертикально. про размер писал - магнит длинной 10мм.
возврат под своим весом.

Одно срабатывание - поворот колеса на один зуб (его видно на фото)

КРАМ

Значит электромагнит должен сообщить коромыслу с магнитом еще и энергию для вращения колеса, а не только холостое движение вверх-вниз.

ypppu

При таком числе витков и пониженном напряжении ток в катушке по-любому будет нарастать плавно. Надёжного срабатывания без существенной доработки не добиться, тем более не сэкономить на батарейках. Лучше бы там якорь электромагнита просто подбивал немагнитный рычажок.

Albert_V

alexander.k писал(а):Одно срабатывание - поворот колеса на один зуб

/всё новое - это хорошо забытое старое/

Solidum

У Вас есть 3 батарейки АА, если я правильно понял, и они разряжаются за двое суток с циклом включения в одну минуту.

Если принять, что ёмкость одной батарейки около 1000 мАч (Тут из интернета, если не так - поправьте.), то у трёх батареек - 3000 мАч = 3 Ач = 3 А * 3600 с = 10800 Дж. Общее количество циклов до разряда - 2 * 24 * 60 / 1 = 2880. Получается, что на одно включение расходуется 3,75 Дж энергии. Получается выстрел из пневматического пистолета.

Если механика потребляет намного меньше энергии, то стоит обратить внимание на:
1. Ток разряда батареек, при его росте ёмкость батареек падает.
2. Может быть имеет смысл повысить напряжение и сократить импульс.
3. Что из себя представляет СУ?