Dimensionare dioda in parale cu motor DC pentru PWM

[mirceacra]

Salutare, doresc sa fac un regulator de turatie pentru motoare de CC , schema e clasica cu 555 si mosfet dar as vrea sa stiu ce cum calculez dioda paralel pe motor. Stiu ca ar trebui sa fi eo dioda rapida dar la ce tensiune si mai ales la ce curent trebuie sa functioneze aceasta ?

Multumesc mult !

[MifTy]

... minimum dublul tensiunii şi curentului nominal al motorului?dioda aia trebuie doar să "înghită" eventualii curenţi inverşi generaţi de motor când se opreşte, aşa că...

 

ca idee, eu am de gând să folosesc aceeaşi schemă de pwm cu 555 şi mosfet serie pentru controlul unui letcon auto, de 12 volţi (nu, nu are senzor de temperatură şi nici nu vreau să adaug unul)...am păstrat dioda aia, ca măsură de prevedere, deşi nu e cazul, dat fiind că letconul nu e deloc "maşină electrică reversibilă"...

[UDAR]

Teniunea inversă pe diodă se aplică atunci când MOSFET-ul e deschis și este deci egală cu tensiunea de alimentare - trebuie deci o diodă cu tensiunea inversă admisă mai mare decât tensiunea de alimentare . 

Curentul instantaneu maxim prin diodă apare imediat după ce se blochează MOSFET-ul și este egal cu cel care trecea prin MOSFET înainte de blocare . Acest curent scade mai repede sau mai încet în funcție de inductanța motorului . În funcție de această inductanță, de frecvență și de factorul de umplere curentul mediu prin diodă este cuprins între o valoare mică și curentul maxim prin motor . O dimensionare prudentă , dacă nu știm celelalte elemente , este deci la acest curent .

 

PS Am tratat motorul ca pe un inductor . Probabil ca la un motor real  lucrurile să fie ceva mai complexe dar valorile limită rămân astea.

Editat Noiembrie 28, 2015 de UDAR

[Vizitator mrca]

Salut,

pornind de la energia stocata in inductor W=(L*I^2)/2 se ajunge la tensiuni instantanee destul de mari (mai mari decat sursa): de aceea se foloseste dioda, pentru a le directiona spre sursa de tensiune (ce trebuie sa le poata absorbi: deci sa fie pe-acolo un condensator destul de mare - vezi tot cu joulii)

Mai sunt niste ecuatii diferentiale, dar in mare se obtin zeci sau sute de volti (de aceea apar scanteile la intrerupatoare sau la "ruptor/delco").

In mare, la ideal, ai sarcina diodei Q=(I*t)/2 unde t este timpul off (comutator deschis), si de aici, functie de bobina si dioda, ai tensiunea inversa U=Q/C unde C sunt parazite...

 

Cum a spus si colegul, curentul este cel din timpul pulsului (cum l-ai calculat) iar tensiunea functie de valorile RC parazite _si_ ale diodei (la cele "proaste" 1n4nnn conteaza)

Eu aleg 8-10 ori tensiunea de lucru, dar nu e neaparat un calcul corect.

 

Din pacate am paper-link, dar probabil poti confirma si prin web aceste formule...

Daca vrei sa te asiguri de ce-am spus, pune osciloscopul (cu divior mare!), sau DVM-ul pe memorie si Vmax, si "da cu firu" pe bornele motorului. Vei obtine fix supratensiunile reale din comutatie.

 

Succes, si Multa Sanatate

mircea

 

LE: Uite ca m-am dat si pe web: wikipedia, cauta flyback diode

Editat Noiembrie 28, 2015 de mrca

[mirceacra]

Va multumesc tuturor pentru raspunsurile prompte, am inteles, insa doresc sa stiu daca in loc de 1dioda de 30A de exemplu pot monta 2 de 15A in paralel?

[Marian]

de aceea se foloseste dioda, pentru a le directiona spre sursa de tensiune (ce trebuie sa le poata absorbi: deci sa fie pe-acolo un condensator destul de mare - vezi tot cu joulii)

Incorect, dioda suprima autoinductia motorului, nu o directioneaza nicaieri, ci o scurtcircuiteaza.

 

 

Eu aleg 8-10 ori tensiunea de lucru, dar nu e neaparat un calcul corect.

Mult prea mult din ceea ce este necesar, nu strica sa fii generos dar este bine sa precizam clar niste chestiuni pentru a nu induce in eroare. Asadar la Ton atunci cand mosfetul este deschis, dioda este polarizata invers, pe ea se aplica tensiunea de alimentare ce merge la motor, deci dioda trebuie sa fie de o tensiune mai mare decat cea de alimentare, cu cat anume nu e batut in cuie, important este sa fie mai mare. La Toff datorita faptului ca motorul este o sarcina inductiva, apare la bornele sale o tensiune inversa, tensiune care polarizeaza direct dioda, aceasta se deschide si suprima acea tensiune, care n-are importanta la ce valoare ajunge, dioda vede o tensiune directa egala cu vf al sau pentru curentul mediu din acel moment. Adica, ideea este ca tensiunea inversa de la Toff nu are nici o legatura cu dimensionarea diodei antiparalel, ci numai tensiunea de alimentare.

[Vizitator mrca]

Sorry,

mea culpa, am cosiderat - intr-un singur raspuns - si cazul (pe care il prefer eu) cand dioda nu este direct in paralel pe motor, dar face si ceva util...

 

Sorry - sunt mai obisnuit cu discutiile fata in fata, in care poti fi ceva mai flexibil...

Voi fi (mult) mai atent!

 

Pentru @mirceacra, da, doua diode pot fi puse in paralel, cu ceva rezistenta in serie pe fiecare (ajunge din cablaj sau fire) pentru echilibrarea curentilor. De asemenea, este interesant sa te gandesti si la protectia diodelor de protectie (sic!), macar RC/RLC si merg tot din constructie.

[Marian]

Pai ia uite ce scrie autorul in prima postare:

...as vrea sa stiu ce cum calculez dioda paralel pe motor...

 

-Este o dioda in paralel pe motor ce shunteaza autoinductia;

-Tensiunea ei trebuie sa fie mai mare decat alimentarea;

-Curentul preferabil ( pentru siguranta ) cel putin egal cu si anume curentul de alimentare al motorului ( adica cel pe care il consuma la Ton );

-Autoinductia nu are nici un o legatura cu tensiunea inversa maxim suportata de dioda, autoinductia polarizeaza direct dioda;

-Se pot pune oricate diode in paralel, n-ai nevoie de nici o rezistenta inseriata cu fiecare, pur si simplu le legi in paralel cate vrei;

-Nu ai nevoie de nici un fel de protectie pentru dioda, la Ton tensiunea pe dioda nu poate fi mai mare decat alimentarea, iar la Toff tensiunea pe dioda nu poate fi mai mare decat Vf;

 

Sunt niste chestiuni simple si usor de retinut.

[UDAR]

Și în acest caz dioda face ceva foarte util....

 

 

Referitor la protecția diodei .... Bănuiesc  că te referi la oareșce snubber . ... Snubber-ul protejează orice în această aplicație numai dioda nu . 

 

EDIT Mă opresc, , a fost mai rapid Marian .

[mirceacra]

In topicul cu variatorul de turatie pwm creeat de #marian, acesta a folosit pentru 12A o dioda UF5408 parca ...nu e prea mica?

[UDAR]

Am scris și mai sus . Curentul la care se dimensionează dioda depinde de mai mulți factori . Tu nu i-ai precizat , ai primit deci răspunsul general.

 

 

EDIT . Un exemplu , pentru a fi mai clar . Un motor de 6V/1A este alimentat PWM din 48V . Factorul de umplere va fi mic - la prima aproximare circa 1/8 deci cea mai mare parte a curentului motorului va trece prin diodă . Vom pune o diodă de cel puțin  1A . Dacă același motor îl alimentăm la 7V curentul prin diodă va fi mult mai mic, ajunge 1N4148 , de exemplu.

 

Reiterez că analizele de mai sus sunt pentru un motor care se comportă preponderent inductiv . Diverese motoare precedate de drivere electronice pot să nu se comporte similar dar valorile maxime rămân cele precizate .

Editat Noiembrie 29, 2015 de UDAR