Sự cố đi lại và sự cố kéo và giữ các sự cố hiện tại trong mạch Rơle này

Mặc dù đây có thể là một câu hỏi cơ bản nhưng tôi vẫn đang vật lộn với nó. Trong sơ đồ này, hai điốt zener D1 và D2 ​​được kết nối ngược lại qua cuộn dây rơle L1. Các BVds = -30V cho Q1. Tôi có thể sử dụng các zener 15V (Vz = 15V) cho D1 và D2 ​​thay vì các zener 5.1 V không? Cuộn dây rơle hoặc tiếp điểm có thể bị hỏng trong khi tắt rơle không? Nếu được yêu cầu, tôi đang sử dụng rơle này (Cuộn dây tiêu chuẩn 5V DC).

Ngoài ra, để giảm mức tiêu thụ dòng trạng thái ổn định của cuộn dây rơle, tôi muốn sử dụng RC ckt hiển thị sang một bên trong sơ đồ. Ngay khi Q1 bật, tụ điện không tích điện tạm thời xuất hiện dưới dạng chết chóc, khiến dòng điện cực đại chạy qua cuộn dây rơle và đóng các tiếp điểm rơle mà không gặp sự cố. Tuy nhiên, khi tụ điện tích điện, cả điện áp trên và dòng điện qua cuộn dây rơle đều giảm. Mạch đạt đến trạng thái ổn định khi tụ điện tích điện đến điểm mà tất cả dòng điện qua cuộn dây rơle đang di chuyển qua R1. Các tiếp điểm sẽ vẫn đóng cho đến khi điện áp ổ đĩa được loại bỏ.

Đó là nơi tốt nhất để đặt RC ckt này - phần được đánh dấu 'A' hoặc 'B' trong sơ đồ. Nó có tạo ra sự khác biệt nào không? Phần B dường như là sự lựa chọn tốt nhất, vì khi Q1 tắt, tụ C1 có thể phóng qua R1 qua mặt đất. C1 sẽ xả như thế nào khi thay vào đó tôi đặt RC ckt ở phần A? Am i thiếu cái gì ở đây? Việc đặt RC ckt này có bất kỳ tác dụng phụ? Giải pháp nào tốt hơn?

Xin vui lòng sửa cho tôi nếu tôi sai hoặc thiếu một cái gì đó?

CẬP NHẬT1 ngày 2012-07-09:

Nói trong sơ đồ trên tôi có cuộn dây tiêu chuẩn DC 6V (xem biểu dữ liệu ở trên), rơle 48,5 ohm. Và lấy C1 = 10uF nói. Giả sử rằng ckt R1C1 được đặt ở phần A trong sơ đồ trên. Nguồn cung cấp ở mức + 5V.

Để giảm 3V (Điện áp cố định) trên cuộn dây rơle, dòng điện phải là khoảng 62mA. qua cuộn dây. Vì vậy, thả trên R1 ở trạng thái ổn định là 2V. Đối với dòng điện 62mA qua cuộn dây rơle ở trạng thái ổn định, R1 phải là 32,33 ohm.

Và điện tích trên C1 là 2V x 10uF = 20uC, ở trạng thái ổn định.

Bây giờ trong bảng dữ liệu này , thời gian hoạt động được đưa ra là trường hợp xấu nhất 15ms. Từ dữ liệu trên ta có RC = 48,5ohm x 10uF = 0,485 ms. Vì vậy, ngay sau khi Q1 được bật, C1 sẽ được sạc gần như đầy đủ trong 2.425 ms.

Bây giờ làm thế nào để tôi biết rằng thời lượng 2.425 ms này là đủ để rơle đóng các tiếp điểm của nó?

Tương tự, ngay sau khi Q1 tắt, do emf được tạo và kẹp lại thành 3,3V bởi zener D2 (Vz = 3,3V) cộng với diode D1 giảm 0,7V, điện áp trên C1 sẽ là -2V + (-3.3 V - 0,7V) = -2V. Nhưng phí trên C1 vẫn là 20uC. Do điện dung không đổi, nên điện tích phải giảm khi điện áp trên C1 giảm từ + 2V xuống -2V ngay sau khi tắt Q1.
Nó không vi phạm Q = CV?

Tại thời điểm này, dòng điện chạy qua cuộn dây rơle do emf ngược sẽ là 62mA theo cùng hướng như trước khi tắt Q1.

Dòng điện 62mA này sẽ sạc hoặc xả C1? Điện áp trên C1 là 6V ngay khi Q1 tắt phải không? Tôi đã không nhận được dòng điện sẽ chảy như thế nào b / w R1, C1, D1, D2 và cuộn dây rơle ngay khi Q1 tắt.

Ai đó có thể ném ánh sáng vào những vấn đề này?

CẬP NHẬT2 ngày 2012/07/14 :

"Dòng điện trong một cuộn cảm sẽ không thay đổi tức thời" - Trong khi có một diode flyback D1 ( Nói, D1 không phải là zener mà là một diode tín hiệu nhỏ hoặc một diode schottky , và zener D2 bị loại bỏ trong sơ đồ ở trên), ngay khi Q1 đã bị tắt, thậm chí sẽ không có sự tăng đột biến hiện tại (thậm chí không có vài usec)?

Tôi đang hỏi becoz này, nếu có một dòng điện tăng vọt thì lượng dòng điện sẽ chảy trong đợt tăng đột biến này (giả sử> 500mA trong trường hợp này) có thể làm hỏng diode flyback nếu tôi đã chọn một diode có xếp hạng dòng chuyển tiếp cực đại tối đa là chỉ khoảng 200mA.

62mA là lượng dòng điện chạy qua cuộn dây rơle khi Q1 bật. Vì vậy, dòng điện qua cuộn dây rơle sẽ không bao giờ vượt quá 62mA - thậm chí không trong một khoảnh khắc (nói cho một số usec) sau khi Q1 bị tắt?

Bạn có thể đặt RC ở bên B hoặc bên A. Khi các thành phần được đặt theo chuỗi, thứ tự của chúng không quan trọng đối với công việc.

Về điốt. Khi bạn tắt rơle, nó sẽ gây ra điện áp âm (có thể lớn) trên cống của FET và một diode flyback được sử dụng để giới hạn điện áp đó xuống mức giảm diode 0,7 V. Vì vậy, các diode không phục vụ để bảo vệ cuộn dây, mà là FET. Sử dụng các zener sẽ cho phép điện áp này đi đến -5,7 V hoặc -15,7 V nếu bạn sử dụng các zener 15 V. Không có lý do để chấp nhận rủi ro ở đây, ngay cả khi FET có thể xử lý -30 V. Vì vậy, tôi sẽ chỉ sử dụng một bộ chỉnh lưu hoặc diode tín hiệu, hoặc thậm chí tốt hơn là một diode Schottky.

chỉnh sửa lại nhận xét của bạn
Bạn thực sự có thể sử dụng một zener (kết hợp với một diode thông thường, D1 không phải là một zener) để giảm thời gian tắt và Tyco cũng đề cập đến nó trong ghi chú ứng dụng này , nhưng tôi không đọc như thể họ nhấn mạnh vào nó. Các hình ảnh phạm vi trong liên kết đầu tiên cho thấy thời gian tắt giảm đáng kể, nhưng đo thời gian giữa việc tắt rơle và lần mở tiếp điểm đầu tiên, không phải là thời gian giữa lần mở đầu tiên và trở về vị trí còn lại, sẽ thay đổi ít hơn nhiều

chỉnh sửa lại rơle 6 V và mạch RC
Giống như tôi nói trong câu trả lời này, bạn có thể vận hành rơle dưới điện áp định mức của nó, và vì điện áp hoạt động của nó là 4.2 V, phiên bản 6 V của rơle của bạn cũng có thể được sử dụng ở 5 V. Nếu bạn sử dụng điện trở nối tiếp không cao hơn 9 bạn sẽ có 4.2 V đó, và sau đó bạn không cần tụ điện (hãy chú ý đến dung sai cho 5 V!). Nếu bạn muốn tự hạ thấp mình; biểu dữ liệu không cung cấp điện áp phải giữ. Nhưng giả sử đây sẽ là 3 V. Sau đó, bạn có thể sử dụng điện trở nối tiếp 32 và bạn sẽ cần tụ điện để kích hoạt rơle.

Thời gian hoạt động tối đa là 15 ms (dài), do đó, tụ điện sạc điện áp rơle không nên xuống dưới 4.2 V cho đến 15 ms sau khi bật.

Bây giờ chúng ta phải tính thời gian RC cho điều đó. R là song song của điện trở cuộn dây của rơle và điện trở nối tiếp (đó là lỗi của Thévenin), vì vậy đó là 19,3. Sau đó

$3 V + 2 V \cdot e^{\dfrac{- 0.015 ms}{19.3 \Omega \text{ C}}} = 4.2 V$

$\text{C}$

$\times$

62 mA sẽ không sạc hoặc xả tụ điện. Chúng tôi thường áp dụng Luật hiện hành của Kirchhoff (KCL) cho các nút, nhưng nó cũng áp dụng cho các khu vực:

Vẽ một ranh giới xung quanh C1 và R1, và bạn sẽ thấy chỉ có một con đường đến thế giới bên ngoài kể từ khi đường đến FET bị cắt đứt. Vì tổng dòng điện phải bằng 0 nên không thể có dòng điện nào thông qua kết nối duy nhất đó. Các cuộn dây phải tự chăm sóc 62 mA, và nó làm như vậy bằng cách sử dụng vòng lặp được hình thành bởi các zener.

Rơle có thể được mô hình hóa như một cuộn cảm có điện trở nối tiếp đáng kể. Khi dòng điện trong cuộn cảm đạt đến một mức nhất định, tiếp điểm sẽ được 'rút ra'. Khi dòng điện giảm xuống dưới một mức thấp nhất định, liên hệ sẽ được giải phóng.

Lý do điốt flyback là cần thiết là các cuộn cảm hoạt động, để sử dụng một sự tương tự cơ học, như là một "khối chất lỏng di động". Cũng như khối lượng vật lý chuyển động không thể dừng lại tức thời và lượng lực được tạo ra bởi một khối chuyển động khi nó chạm vào vật gì đó tỷ lệ thuận với gia tốc mà vật cố gắng truyền vào khối, cũng như vậy với cuộn cảm. Dòng điện trong một cuộn cảm sẽ không thay đổi tức thời, mà thay vào đó sẽ thay đổi với tốc độ tỷ lệ thuận với điện áp trên nó. Ngược lại, điện áp trên một cuộn cảm sẽ tỷ lệ thuận với tốc độ mà các lực bên ngoài cố gắng thay đổi tốc độ dòng điện chạy qua nó. Một thiết bị cố gắng dừng tức thời dòng điện trong cuộn cảm sẽ không thể dừng ngay lập tức,

Chức năng của diode flyback là cung cấp dòng điện trong cuộn cảm với một đường dẫn khác với bóng bán dẫn. Dòng điện sẽ phải tiếp tục chảy ở đâu đó, ít nhất là trong một thời gian, và một diode flyback cung cấp một đường dẫn an toàn. Một hạn chế với một diode flyback đơn giản là nó có thể cho phép dòng điện tiếp tục chảy "quá tốt". Tốc độ mà dòng điện trong cuộn cảm sẽ giảm tỷ lệ thuận với sự sụt giảm điện áp trên cuộn cảm (bao gồm sự sụt giảm điện áp trong điện trở nối tiếp ngụ ý). Điện áp trên cuộn cảm càng thấp thì càng mất nhiều thời gian để dòng điện trong nó rơi xuống. Thêm một diode zener nối tiếp với diode flyback sẽ tăng tốc độ dòng điện dẫn sẽ giảm, và do đó giảm thời gian trước khi rơle tắt.