¿Por qué Flyback Current destruye el amplificador operacional con búfer de Darlington?

Estoy trabajando en un proyecto en el que me gustaría entregar voltajes de control de CC variables a un motor de solenoide continuo para lograr diferentes velocidades de actuación.

Para amortiguar mi voltaje de control de CC para alta corriente para impulsar el solenoide, intenté usar un amplificador operacional LM358 con búfer de Darlington de la siguiente manera: Amplificador operacional con búferPara el Darlington, estoy usando un TIP120, que es el siguiente circuito en un paquete TO-220. Como puedes ver incluye un diodo flyback:CONSEJO120 Darlington

Pensé que el diodo TIP120 interno entre el colector y el emisor se ocuparía de la corriente de retorno. Sin embargo, estoy experimentando un problema en el que, si le doy CC al solenoide durante demasiado tiempo, obtengo una corriente de retorno masiva cuando la entrada del amplificador operacional vuelve a bajar (puedo ver que el retorno se vuelve loco en mi osciloscopio) y el amplificador operacional termina volándose a sí mismo.

¿Qué está causando que esto suceda? ¿Hay alguna manera de modificar mi circuito para proteger nuevamente la corriente de retorno?

¿No está ese diodo en el lugar equivocado para absorber un pulso de retorno? Si hay una carga inductiva entre el emisor y el riel negativo de la fuente de alimentación, esperaría un gran pico de voltaje negativo en el emisor cuando el transistor se apaga... A menos que haya un diodo que apunta al norte en paralelo con la bobina .

Respuestas (3)

  1. Ponga una resistencia en serie con la entrada negativa opamp. Eso limitará la corriente en el amplificador operacional cuando ocurran picos de voltaje. 10 kΩ debería funcionar.
  2. Compruebe la estabilidad. Quizás el opamp está oscilando. Con la resistencia del n. ° 1 anterior, puede agregar una pequeña tapa directamente entre la salida y la entrada negativa para agregar estabilidad. Eso también ralentizará la respuesta, por lo que debe hacer malabarismos con la compensación. Unos pocos 10s de pF hasta quizás 100 pF deberían ser todo lo que necesita a menos que este sea un opamp muy inusual.
  3. Agregaría un diodo Schottky en reversa desde la salida a tierra. Eso recortará cualquier pico negativo.
Para sugerir # 1, ¿está diciendo que en lugar de tener la salida conectada directamente a IN, debería conectarse a través de una resistencia de 10k?
@El sí. ----

Tirar del solenoide a nivel bajo para extraer corriente da como resultado una sobretensión en el colector cuando se apaga rápidamente.

Debe tener

Un diodo del colector (ánodo) a Vcc (cátodo) para sujetar el pico positivo a Vcc+Vf con la misma corriente nominal.

Esto supone que el cambio de tierra es mínimo y que no hay grandes bucles de corriente inductiva en el solenoide para evitar el sobrevoltaje de inducción. Posiblemente se necesite una resistencia base <<1k para saturar el colector y/o regular la corriente.

Por ejemplo, si el Op Amp fue alimentado por un LDO, es posible que no haya protección contra sobrevoltaje).

V=LdI/dt describe cuánto sobrevoltaje vería el suministro de Op Amp Vcc, no la etapa de salida. Reducir la velocidad de giro de solo apagar también podría ser una mejora con el filtro de control de entrada de diodo RC.

¿Cómo afectaría una resistencia de 1k al circuito de retroalimentación del amplificador operacional en términos de precisión del voltaje de salida? Mi razón para seleccionar esta solución particular fue que seguiría el voltaje de entrada en un sentido muy lineal.

Así es como resolví esto. Un diodo en serie con la salida del amplificador operacional, evitando que cualquier corriente de retorno positiva llegue a ese punto:Solución

No estoy seguro de la necesidad del diodo flyback a VCC desde la bobina del solenoide. Quizá alguien me pueda aconsejar sobre ese punto.

Muy ineficiente con todas las pérdidas del interruptor
Dos de los tres diodos no tienen sentido.
@Olin ¿Qué dos diodos serían esos? Si hay una manera de mejorar este circuito, estaría feliz de aprender.
@Tony Sí, pero el diodo de la salida a la bobina es MUY necesario. De lo contrario, la corriente de retorno comienza a interactuar con el circuito de retroalimentación del amplificador operacional y el amplificador operacional comienza a actuar como un pequeño volcán. No es bonito 😅
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