Dimensionamiento de zener y resistencia para solenoide flyback

Estoy tratando de conducir una bomba vibratoria desde un convertidor elevador de 220 V (el convertidor elevador común de 150 W CC/CA de 12 V a 220 V que se encuentra en eBay) y un MOSFET conmutado por un Arduino/optoaislador a 50 Hz. La bomba se puede considerar un solenoide y hay una descripción en video disponible aquí .

Elegí arbitrariamente un MOSFET 2N60 porque fue el primero que encontré que era barato y tenía un voltaje de ruptura de 600 V. Supongo que podría haber elegido un MOSFET mejor y más barato (no dude en sugerir una mejor opción).

Si puedo confiar en algunos de los blogs que he leído, la bomba tiene una inductancia medida de 854 mH y una resistencia en serie de 165 Ω. El consumo de energía es de 53 vatios. Me han dicho que un simple diodo flyback reducirá la presión de la bomba y que un diodo más una resistencia de 10 W y 220 Ω permitirán la presión total, aunque la resistencia se calentará un poco. Estoy pensando que un zener mejorará la disipación de energía, pero no estoy seguro de cómo elegir buenos valores para la resistencia y el zener.

circuito de retorno de la bomba

Estoy tratando de mantener el circuito barato, físicamente pequeño y no escandalosamente caliente para una caja cerrada.

¿Hay una mejor manera para mí de hacer esto? Supongo que un voltaje de ruptura de 600 V todavía necesita algo de protección flyback.

Es consciente de que su convertidor tiene una salida de CA, que debe rectificarse y filtrarse correctamente, y que le proporcionará unos 300 V CC.
Sí se rectifica. La salida es de 20 khz y asumo que un riel de alimentación rectificado de 40 khz dc puede funcionar sin un filtro. Es un automóvil, por lo que el voltaje de entrada puede ser de hasta 15v. Todavía no sé cuál será el voltaje de salida exacto. Ajustaré los resultados para permitir un voltaje superior a 220.
¿Cuáles son los diodos que usas para el rectificador?
No sé si es una buena opción, pero compré un GBU808. ¿Podría usar un puente de diodos FR207?
El GBU808 es un rectificador de 50/60 Hz. La hoja de datos dice Carga monofásica, 60 Hz, resistiva o inductiva. No puede usarlo para aplicaciones de kHz, simplemente se quemaría porque los diodos necesitan demasiado tiempo de conmutación. El FR207 es bueno hasta 100 kHz (la hoja de datos dice que las condiciones de prueba son de 1 MHz, pero es una buena idea mantenerse alejado de eso).
Ok, el encabezado de venta decía 'alta frecuencia, potencia media' ahora lo sé mejor. Cuando miré la hoja de datos, me perdí esa nota cuando estaba buscando otras especificaciones que mencionaran el tiempo. Creo que la corriente instantánea máxima debería ser de alrededor de 1A y el promedio debería ser de 250mA. ¿Un FR207 es lo suficientemente bueno para eso?
Su hoja de datos dice 2A promedio y 60A pico.
Evitar las llamadas de disipación para una configuración de puente de cuatro MOS. Es la única forma de recuperar la energía magnética de la bomba en lugar de incendiarla en las resistencias o Zener.
Carloc - Creo que no entiendo, ¿podrías dar más detalles? Según Bob Jacobsen, necesito disipar 0,7 J después de cada pulso para restablecer la carrera completa. Sospecho que puedo acortar el pulso para compensar el retorno débil, pero tendría un mejor control si disipara la corriente de retorno rápidamente. Me doy cuenta desde mi publicación original de que los diodos zener 1.3A del mundo real apuntan hacia una cadena en serie de zeners de bajo voltaje de 5W . (Sé que han pasado dos años y aún no lo he probado) Si no disipa la potencia de retorno como calor, no sé si Ebay Boost Converter puede absorber 1.3A de corriente de retorno.

Respuestas (1)

220 V a 165 ohmios es aproximadamente 1,3 A. El tiempo de subida para 0,865H y 165 ohmios es de unos 7mseg, por lo que a 50Hz encendido/apagado la corriente alcanzará prácticamente el estado estable. Entonces, cada vez que lo enciende, está poniendo 1/2 i ^ 2 L = 0.7J, y cuando lo apaga, necesita sacar 0.7J: Eso es aproximadamente 35W que su flyback disipará.

El punto sobre la reducción de la presión de la bomba con solo un diodo puede deberse a que la bomba quiere descargar la energía rápidamente (en un zener o resistencia) para que pueda volver a su posición anterior a tiempo para el siguiente golpe. Solo un diodo flyback permite que la corriente fluya en su mayoría sin obstáculos, por lo que el solenoide permanece tirado por más tiempo.

Si la bomba realmente quiere un accionamiento sinusoidal agradable y suave, puede intentar encontrar un condensador de CA de alto voltaje de 120 uF y ver si puede crear un circuito resonante paralelo de 50 Hz. Dos advertencias: Verifique ese valor, estoy trabajando en mi teléfono y podría estar equivocado. Y segundo: asegúrese de obtener un condensador de CA de alto voltaje , es decir, para arrancar un motor.

Se me ocurrió una potencia de retorno similar, pero pensé que debía estar equivocado. Eso implica que más de la mitad de la disipación de energía de la bomba de 53 W proviene de la energía de retorno. Sin embargo, la bomba es un solenoide resonante a 50 Hz, por lo que la inductancia de trabajo real puede no ser la misma que las mediciones de bajo voltaje en una bomba seca.
Sospecho que "53W" proviene de conducirlo desde CA sinusoidal, es decir, la red eléctrica, que no funciona de la misma manera. Allí, en lugar de disipar la potencia reactiva, simplemente se vuelve a poner en la red eléctrica.
Dimensionamiento de zener y resistencia para solenoide flyback
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