Гашение импульса самоиндукции., Как сделать? Опции

[A.T.Tappman]

Есть катушка без сердечника индуктивностью ~430мкГн, которая обычным полевиком переодически сажается на землю. Частота следования импульсов 500Гц, длительность импульса от 200мкс до 1.8мс. Пробовал гасить выброс примерно так же, как в обратноходах делается (модельку в Микрокапе гонял). Выброс гасится, но спад импульса затягивается, что есть очень плохо. Можно ли как-то прибить выброс, но не затягивать при этом фронты?

[yura-rf]

Та-ак, братцы, придётся вспоминать физику.

Продолжаем вспоминать

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.

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.

Предлагаю также рассмотреть случай закоротки идеальной катушки с током идеальным ключом. Случай вовсе не фантастический, если вспомнить о существовании явления сверхпроводимости.
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.
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.

Есть встречное предложение
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).



моделируем схему:


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





уф-ф-ф-ф-ф
Зато есть поле для критики