¿Puedo agregar diodos flyback a los motores de las ventanas de mi automóvil?

Tengo un automóvil más antiguo con un problema conocido con los interruptores de las ventanas: transportan toda la corriente del motor y, después de un tiempo, los contactos sufren una acumulación de carbono, presumiblemente debido al arco de retorno. Comúnmente, los propietarios agregarán relés (uno para cada dirección de cada ventana) para ahorrar los interruptores, pero ¿no sería más simple agregar diodos de retorno?

Si es así, dado que los motores se pueden accionar en cualquier dirección, por lo que no se puede agregar un diodo normal al motor, ¿es mejor usar dos diodos normales en el interruptor (abordando el arco de retorno donde está ocurriendo) o dos diodos Zener ? diodos (¿o similares?) en el motor? Y en cada caso, ¿cuál sería la elección de diodo adecuada? (El circuito es de ~13 V, está protegido por un fusible de 30 A y la resistencia medida en el conector del interruptor es de 1,8 Ω para el lado del conductor y 2,4 Ω para el lado del pasajero, para un cálculo de 7,2 A y 5,4 A respectivamente).

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

He encontrado referencias a la adición de diodos flyback en esta aplicación, pero solo a la bobina de conmutación de los relés agregados (que sé que algunos relés incluso tienen integrados ), no a los motores de ventana reales.

¡Gracias de antemano por todas y cada una de las respuestas!

Los zeners antiparalelos inferiores se ven bien.

Respuestas (1)

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. (a) Snubber con cuatro diodos. (b) Amortiguador con puente rectificador. Tenga en cuenta que las dos soluciones son eléctricamente idénticas.

La solución de diodo Zener se ve bien. Los diodos se pueden usar como se muestra en la Figura 1.

Cómo funciona:

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simular este circuito

Figura 2. (a) y (b) muestran cómo se apaga la ventana y luego el interruptor de bajada se abre en circuito mientras los contactos hacen la transición. (c) y (d) son quizás menos probables (dependiendo de la construcción del interruptor), pero muestran que el contacto hacia abajo se rompe mientras la ventana se mueve hacia arriba.

  • Cuando estudio circuitos inductores, me resulta más fácil pensar que al inductor no le gusta el cambio en el status quo. Si la corriente es cero, la corriente tarda un tiempo en acumularse cuando se aplica voltaje. De manera similar, una vez que la corriente fluye, trata de mantenerla fluyendo, incluso si se elimina el voltaje. Este es el concepto esencial a comprender: si se interrumpe la corriente, el inductor hará todo lo que esté a su alcance para elevar el voltaje a través del espacio lo suficiente como para permitir que la corriente continúe. (El acto de hacer esto consume mucha energía, por lo que no dura mucho).
  • (a) muestra la corriente que fluye de izquierda a derecha cuando se presiona el botón de abajo.
  • (b) muestra la situación en el instante en que se libera el contacto hacia abajo; es un circuito abierto por un instante mientras el contacto se mueve a través del aire de regreso a la posición de descanso. La corriente solo tiene un camino por recorrer, a través de D11, y esto cierra el ciclo cuidadosamente de regreso a la fuente de la corriente.
  • (c) muestra la dirección de corriente inversa cuando se presiona el interruptor hacia arriba.
  • (d) muestra una situación ligeramente artificial en la que el interruptor de descenso se presiona al mismo tiempo. Va en circuito abierto. Ahora, la única forma de mantener el flujo de corriente es que D20 conduzca. De hecho, esto podría no ser tan artificial como parece si, por ejemplo, hay interruptores de límite superior e inferior en el circuito.

¿Cuál es la función de D7/D8 y su conexión al riel de tierra?

Ver (c) y (d) arriba.

¿Sería problemático implementar D5/D6 en el interruptor, dada su distancia de ~8 pies desde el motor?

Ningún problema. Eso solo agrega un poco de resistencia al cableado. Son los interruptores los que estamos protegiendo de todos modos.

¡Me gusta la solución con los diodos/puente! La solución de diodo zener requeriría una clasificación de potencia pico bastante grande. También se podría usar una serie de CR en paralelo a la carga.
@transistor Gracias por la respuesta y los diagramas; ¡Me tomó un minuto procesarlo! Si entiendo (a) correctamente, cuando el circuito "Arriba" está roto, D5 toma el flyback desde el lado izquierdo del motor hacia el lado derecho a través del riel +, y cuando "Abajo" está roto, D6 hace lo contrario. ¿Está bien? ¿Cuál es la función de D7/D8 y su conexión al riel de tierra? ¿Sería problemático implementar D5/D6 en el interruptor, dada su distancia de ~8 pies desde el motor?
Ver la actualización.
@transistor ¡Gracias de nuevo, tus explicaciones son muy claras! Re (d), no había considerado los interruptores de límite, pero creo que no tengo ninguno (no se muestra ninguno en el diagrama de cableado de la página 44 y los motores consumen corriente incluso después de que la ventana llega a su límite), y arriba/ hacia abajo no se pueden presionar ambos a la vez, por lo que quizás no se necesite el segundo par de diodos. Dicho esto, los interruptores liberados se conectan a la tierra negativa, no a la positiva, así que creo que son los últimos dos diodos los que necesitaría ( así ), ¿verdad?
Creo que lo tienes.
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