Cálculo de voltaje de retroceso inductivo

Estoy controlando un motor paso a paso ( M42SP-5P ) con MOSFET BUZ11 . Las resistencias de los devanados son 22 Ω y cada devanado es de 18 mH como lo medí. Lo conduzco con 24 V, así que digamos que el voltaje de la unidad es de aproximadamente 1 A. Sé que la hoja de datos no está de acuerdo conmigo, sin embargo, este motor es M42SP-5P, no x-5K o x-5.

De acuerdo con la hoja de datos MOSFET, el tiempo de apagado es de aproximadamente 150 nS.

Quiero elegir un diodo de retroceso, sin embargo, estoy confundido con el cálculo del voltaje de retroceso. la ecuacion es:

v ( t ) = L ∗ d i ( t ) d ( t )

v ( t ) = 18 ∗ 10 − 3 ∗ 1 150 ∗ 10 − 9

Eso nos da 120 KV. Esto es una locura y no puede ser verdad, ¿verdad? ¿Dónde está mi error en este escenario?

Además, ¿cuál de los siguientes debería buscar en la hoja de datos de un diodo de retroceso para este propósito específico?

yo F S METRO : ¿Corriente directa máxima no repetitiva?

t r r : ¿Tiempo máximo de recuperación inversa?

V R R METRO : ¿Tensión inversa pico repetitiva máxima?

¿Será 1N4148 , BA157 adecuado para esta aplicación?

Respuestas (2)

Tus cálculos son correctos.

Sin embargo, eso supone un inductor perfecto. Un inductor real tiene capacitancia entrelazada y la capacitancia parásita hará que el voltaje máximo sea mucho más bajo (pruébelo en SPICE con/sin, por ejemplo, un capacitor de 100pF en paralelo con el inductor)
También cosas como la ionización del aire evitarán que el voltaje alcance niveles enormes Bajo circunstancias normales.

Básicamente, el voltaje aumentará hacia el pico hasta que (generalmente) algo ceda, que con suerte no es su transistor / IC o cualquier otra cosa que desee que permanezca operativa.
Entonces, es necesario algo en paralelo para permitir que el voltaje encuentre una ruta fácil de descarga, como un diodo o una resistencia/condensador.
Cualquier diodo capaz de encenderse lo suficientemente rápido y manejar la breve corriente de 1A sería suficiente, el BA157 debería estar bien (diría que el 1N4148 está en el límite con esa corriente)

Tenga en cuenta que el tiempo de descarga será proporcional al voltaje a través del inductor, por lo que si necesita una descarga más rápida, puede colocar una resistencia en serie con el diodo o simplemente usar una resistencia en paralelo en lugar de calcular el aumento de voltaje máximo permitido. . Otra buena opción para una descarga rápida es un zener para sujetar al voltaje máximo permitido.
Dado que todos estos métodos aumentan la caída de voltaje en el inductor, se descargará más rápido.

No, 100pF no lo cambió. 200nF lo cambia a 450V desde 900V.
@abdullahkahraman - ¿De dónde vienen los 900V? Quise decir que lo reduciría del escenario "ideal" de 120 kV. En SPICE, si coloca una fuente de corriente de 1A en paralelo con un inductor de 18mH y una resistencia de 1Meg, por ejemplo, y la pasa por encima de 150ns de 1A a 0A, debería ver los 120kV previstos. Ahora agregue 100pF en paralelo y debería caer un poco.
¿De dónde salió ese 1Meg?
Solo para poner un límite al voltaje superior "generado" por la fuente de corriente (1MV) para que SPICE no se confunda. Piense en ello como una resistencia en serie muy pequeña en una fuente de voltaje.
Está bien. Lo probaré y avisaré lo antes posible.
Lo siento, no estaba poniendo el diodo de retroceso en la simulación, creo que por eso sucedía esto. Ahora puse un 1N4148 y la corriente es casi la misma corriente que pasa a través del inductor cuando el MOSFET está ENCENDIDO, ~ 1A.
@OliGlaser Simulé un escenario similar usando una fuente de corriente en LTspice, pero antes, intenté usar una fuente de voltaje de pulso para controlar la base de una NPN y ver el retroceso producido en su unión CE. El problema es que, aparentemente, la fórmula publicada por el OP no se aplica. ¿Puedes ayudarme por favor?

Tenía un solenoide en un contador mecánico que tenía un gran contragolpe. Agregué un diodo como se sugirió, lo que ayudó mucho pero no eliminó el ruido que se estaba acoplando a algunos circuitos de entrada. Agregar una celda de Boucherot (una tapa de cerámica axial de 100 nF en paralelo con una resistencia de 4,7 ohmios; se recomienda cualquier cosa entre 2 y 5 ohmios) a través del solenoide resolvió el problema.

La mejora era obvia con un visor. Con el diodo solo donde todavía había 20v de oscilación muy rápida, que la celda derribó.

Ahora armo circuitos con el diodo, la tapa y la resistencia soldados juntos y cubiertos con un tubo retráctil negro y un anillo de tubo retráctil rojo para marcar la polaridad. Estos se agregan a través de solenoides y bobinas de relé.

Interesante, nunca antes había oído hablar de un amortiguador como una célula Boucherot. Parece que tiene sus raíces en el audio, aunque los amortiguadores generales existen desde hace bastante tiempo.
En respuesta sobre la inducción de amortiguación RC, debe decir: ... tapa en serie con una resistencia de 4,7 ohmios
Pensé que parecía sospechoso. Nunca he oído hablar de una célula de Boucherot. en.wikipedia.org/wiki/Boucherot_cell Usualmente llamado amortiguador RC. en.wikipedia.org/wiki/Snubber#RC
Cálculo de voltaje de retroceso inductivo
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