реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V  < 1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Гашение импульса самоиндукции., Как сделать?
Stanislav
сообщение Feb 1 2007, 00:11
Сообщение #16


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Вот, набросал эскиз схемы быстрого гашения тока в катушке и напряжения на ней, как мне кажется, удачный smile.gif :
Прикрепленное изображение

Здесь предусмотрен также быстрый разряд паразитной ёмкости контура (показана красным).
Для этих целей служат резисторы R1 и R2. R1 имеет сравнительно небольшое сопротивление, и нужен для быстрого разряда ёмкости катушки до напряжения отпирания диода. R2 имеет бОльший номинал, и служит для её окончательного разряда (для того, чтобы диод не ограничивал сигнал).
Если есть вопросы - задавайте.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 00:24
Сообщение #17


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



похоже я переутомился разбираясь с дифурами...smile.gif
но мне не совсем понятна фраза:
Stanislav>R1 имеет небольшое сопротивление, и нужен для быстрого разряда ёмкости катушки до напряжения отпирания диода....
это по какой цепи и в какой момент....
сначала имеем (после размыкания ключа) заряженную идуктивность и емкость (минус снизу)...
а дальше? как R1 разряжает C(емкость катушки)?


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 1 2007, 00:36
Сообщение #18


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(exSSerge @ Jan 31 2007, 23:10) *
Впрочем для металлоискателя возможен и другой подход - не пытаться резко уменьшить ток в катушке, а наоборот - после как можно более быстрого нарастания тока замкнуть её накоротко, ток при этом будет спадать очень медленно, а отклик от "железки" будет в виде изменений этого тока.
Можно, наверное, и так попробовать.
Только малое изменение тока, скорее всего, зафиксировать будет довольно трудно. Кроме того, возможны паразитные колебания тока в контуре - хрен редьки не слаще. sad.gif


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 1 2007, 00:58
Сообщение #19


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(el34 @ Feb 1 2007, 00:24) *
сначала имеем (после размыкания ключа) заряженную идуктивность и емкость (минус снизу)...
а дальше? как R1 разряжает C(емкость катушки)?
После размыкания ключа на нижнем выводе катушки будет "плюс" (через некоторое малое время, ессно). Напряжение на нём относительно "земли" будет равно
Uк=Uп+Uд+Uст,
где Uк, Uп, Uд, Uст - напряжения на нижнем выводе, питания, на диоде и на стабилитроне соответственно.
Здесь предполагается, что начальный ток I0 через катушку достаточно велик, и напряжение "выброса" ограничивается цепью диод-стабилитрон. Основная энергия выброса уходит в нагрев этой цепи, и только относительно небольшая мощность выделяется на резисторах.
Далее, когда ток через катушку падает меньше значения
I1 = (Uд+Uст)/R1 + (Uп+Uд+Uст)/R2, стабилитрон перестаёт проводить ток (пока что пренебрежём его ёмкостью, её легко "побороть", напишу об этом позже), и начинается процесс разряда паразитной ёмкости. Номиналы резисторов должны быть выбраны так, чтобы этот процесс был апериодическим.
При достижении нижним выводом катушки потенциала Uп+Uд, происходит запирание диода, и после этого доразряд идёт только через резистор R2.
Простите, точные выкладки делать сейчас уже нет времени, да и параметры цепи (индуктивность, паразитные ёмкости) неизвестны, поэтому, если интересно, постараюсь дописать завтра.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 01:15
Сообщение #20


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



Stanislav>"Плюс" после размыкания ключа будет на нижнем выводе катушки.

ну это конечно ... но без изображенной на схеме емкости!!!

Stanislav>и начинается процесс разряда паразитной ёмкости
ну наконец....
дык ведь емкость подключена параллельно индуктивности....
и она была заряжена? так? заряжена до напряжения питания?....на нижнем конце ее что?
так что не совсем ясно... туплю? да?


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andy_F
сообщение Feb 1 2007, 11:40
Сообщение #21


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 109
Регистрация: 27-07-06
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 19 148



Закон сохранения энергии отменить, к сожалению, не могут даже на Электрониксе smile.gif .

"Площадь" (интеграл по времени) импульса самоиндукции при прочих равных условиях есть величина постоянная. Или короче во времени, но больше по амплитуде, или меньше по амплитуде, но растянутый во времени.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 11:52
Сообщение #22


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



>есть величина постоянная.
конечно.....
а у нас система индуктивность + емкость....вот их и надо как можно быстрее разрядить...(в тепло или излучить)


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andy_F
сообщение Feb 1 2007, 12:11
Сообщение #23


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 109
Регистрация: 27-07-06
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 19 148



Цитата(el34 @ Feb 1 2007, 11:52) *
а у нас система индуктивность + емкость....вот их и надо как можно быстрее разрядить...(в тепло или излучить)


Ёмкость там паразитная, вклад её незначителен. Основная энергия запасена в магнитном поле катушки. И никакие шунты, супрессоры, ключи и т.п. не помогут, т.к. энергия сначала должна превратиться из энергии магнитного поля в электрическую, а уже потом её можно "превращать в тепло или излучать" wink.gif .
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 12:17
Сообщение #24


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



>Ёмкость там паразитная, вклад её незначителен. Основная энергия запасена в магнитном поле катушки

конечно, конечно....
только наличае емкости смутило некоторые умы и появились всякие snubber цепи...


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
A.T.Tappman
сообщение Feb 1 2007, 21:20
Сообщение #25


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 284
Регистрация: 3-09-06
Из: Великий Новгород. Россия.
Пользователь №: 20 034



Цитата(Andy_F @ Feb 1 2007, 12:11) *
Ёмкость там паразитная, вклад её незначителен. Основная энергия запасена в магнитном поле катушки. И никакие шунты, супрессоры, ключи и т.п. не помогут, т.к. энергия сначала должна превратиться из энергии магнитного поля в электрическую, а уже потом её можно "превращать в тепло или излучать" wink.gif .

Получается, на выброс можно внимания и не обращать? Пущай себе стреляет?


--------------------
Arbeit macht die Menschen frei.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 21:36
Сообщение #26


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



2A.T.Tappman может попробовать такой вариант
+питание - источник тока(может быть выключаемый)-катушка на общий
с параллельно включенным ей низкоомным полевиком....
закрытый полевик - в катушку ток ....
полевик быстро открываем и начинаем мерять ток в катушке при этом для кпд прикрываем источник тока (но для начала не обязательно)....


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 1 2007, 22:51
Сообщение #27


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(el34 @ Feb 1 2007, 01:15) *
Stanislav>"Плюс" после размыкания ключа будет на нижнем выводе катушки.

ну это конечно ... но без изображенной на схеме емкости!!!
Ток в катушке при размыкании ключа будет велик, а паразитные ёмкости малы - поэтому нарастание напряжения будет очень быстрым. Для защиты ключа от пробоя ставится примерно такая цепь, как я нарисовал, причём чем выше напряжение фиксации выброса, тем быстрее будет спадать ток катушки. Если бы не было резисторов, ток в катушке упал бы до нуля, а потом начала бы разряжаться через неё паразитная ёмкость, порождая колебания.
Резисторы нужны для того, чтобы внести затухание в колебательный процесс и понизить добротность эквивалентного контура (в идеале, меньше 0,71) для скорейшего затухания колебаний.
Кстати, R2 можно включить и параллельно катушке, если критично потребление тока.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el34
сообщение Feb 1 2007, 23:32
Сообщение #28


инженер
****

Группа: Свой
Сообщений: 717
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 064



Stanislav>поэтому нарастание напряжения будет очень быстрым

конечно, согласен!

Stanislav, Вы перед этим, привели дифуры....и там не бывает быстро-не быстро....там только "сколько , когда ......"!

ну а если бистр'о или "очень быстро", ну и тп.... тогда да!...согласен...

максимально понизить добротность можно коротнув _весь_ контур imho

если был занудлив,
простите великодушно.....


--------------------
........поужинали вяленой рыбой, кот лежал рядом, молчали.......
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andy_F
сообщение Feb 2 2007, 02:50
Сообщение #29


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 109
Регистрация: 27-07-06
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 19 148



Цитата(A.T.Tappman @ Feb 1 2007, 21:20) *
Получается, на выброс можно внимания и не обращать? Пущай себе стреляет?


blink.gif Почему ?

Речь о том, что не удастся установить на плате некую "волшебную деталь", которая поглотит энергию из катушки и не затянет импульс. Природу не обманешь...

Цитата(A.T.Tappman @ Jan 31 2007, 16:34) *
Есть катушка без сердечника индуктивностью ~430мкГн, которая обычным полевиком переодически сажается на землю. Частота следования импульсов 500Гц, длительность импульса от 200мкс до 1.8мс.


Кстати, при таких параметрах и длительностях напряжение импульса самоиндукции (при критически задемпфированной катушке) составит киловольт и более, от "любимого" IRF740 останется только мокрое место (и по току, и по напряжению). Да и "в поле" придётся ходить с автомобильным аккумулятором.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yura-rf
сообщение Feb 2 2007, 03:36
Сообщение #30


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 163
Регистрация: 5-06-06
Пользователь №: 17 789



Цитата(Stanislav @ Jan 31 2007, 23:36) *
Та-ак, братцы, придётся вспоминать физику.


Продолжаем вспоминать smile.gif

Цитата(Stanislav @ Jan 31 2007, 23:36) *
Для начала, рассмотрим уравнение:
E = -L(dI/dt),
где E - э.д.с., действующая в контуре, L - индуктивность, I - ток в контуре, t - время.
Для начала, положим активное сопротивление контура (катушки и подводящих проводов) равным 0:
R = 0.
Тогда скорость изменения тока в катушке после размыкания питающего ключа будет:
dI/dt = -E/L.
Взяв в качестве E = Ед - напряжение на открытом диоде, равное 1В, получим
dI/dt = -1/L (А/с).
Включив последовательно с ним стабилитрон, скажем, на 9В, будем иметь
dI/dt = -10/L (А/с), т.е., в 10 раз бОльшую скорость спада тока через катушку.


Не совсем понятно, можно ли приравнивать напряжение на диоде 1В (стабилитроне 10В) к ЭДС самоиндукции. dI/dt зависит от величиы тока в данный момент времени. Из формулы dI/dt=-U/L следует, что скорость dI/dt - постоянная =-10/L. unsure.gif

Также из этого следует, что взять стабилитрон на 100В (и больше) скорость спада тока возрастет еще в 10раз. В пределе можно получить, что стабилитроном будет искровой промежуток, пока где-нибудь в схеме что-нибудь не пробъется.

Реально есть еще встроенный в полевик (основной, которым формируется импульс на катушке) диод, и ЭДС самоиндукции замыкается через диод и источник питания.
При уменьшении напряжения на цепи диод-стабилитрон ниже Uст. цепочка выключается, а переходные процессы, "звон" продолжаются.

Цитата(Stanislav @ Jan 31 2007, 23:36) *
Предлагаю также рассмотреть случай закоротки идеальной катушки с током идеальным ключом. Случай вовсе не фантастический, если вспомнить о существовании явления сверхпроводимости. smile.gif
Теперь предположим, что в контуре присутствует не равное 0 сопротивление:
R = Rк+Rпр+Rкл - суммарное активное сопротивление катушки, подводящих проводов и ключа соответственно.
Тогда, в случае ключа на полевике, получим:
dI/dt = -R*I / L.
Предлагаю самостоятельно решить данное дифф. уравнение, положив нач. значение I=Iн, не равное 0, и выяснить, почему постоянная времени RL-цепи определяется, как L/R. smile.gif
Если взять в качестве ключа источник напряжения (диод, или цепочку диод-стабилитрон), формУла примет вид:
dI/dt = -(E+R*I) / L.
нетрудно убедиться, что спад тока до 0 при бОльшем напряжении источника происходит также значительно быстрее. Это понятно даже интуитивно. smile.gif


Есть встречное предложение wink.gif
Посмотреть на задачу через энергию поля в катушке. Сила тока в катушке в импульсе Iо. После импульса в катушке запасена энергия W0=L*I0*I0/2. Ее нужно как можно быстрее превратить в тепло, чтобы убрать звоны в катушке и наблюдать информативные сигналы ближе к окончанию импульса.

Замыкаем катушку на резистор R.
На сопротивлении выделяется мощность: P(t)=I(t)*I(t)*R.
Из E=-L*dI/dt. -> R*I=-L*dI/dt. -> I=Io*exp(-R*t/L).
P(t)=R*Io*Io*exp(-2*R*t/L). W=integral(P, dt).

Прикрепленное изображение


моделируем схему:
Прикрепленное изображение


Последовательно: нет диода, 1 диод, диод+стабилитрон на 10В.
Прикрепленное изображение

Прикрепленное изображение


Прикрепленное изображение


уф-ф-ф-ф-ф smile.gif
Зато есть поле для критики cheers.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V  < 1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st July 2025 - 06:13
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01509 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016