¿Cómo disminuye el tiempo de respuesta de una válvula solenoide el diodo de retorno de retorno?

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Estimados usuarios de StackExchange,

Quiero hacer un circuito que consta de 8 válvulas. Cada válvula tiene 55mH y 33 ohmios. Quiero controlarlos con una placa Arduino y un MOSFET adecuado. El tiempo de reacción de las válvulas es de 0.05 ms y quiero conducirlas aproximadamente 10 veces por segundo, 5 veces apagadas y 5 veces encendidas. Las válvulas son de 12Vcc. La batería también es de 12 Vcc.

Sé que tengo que agregar un tipo de diodo de retorno para proteger el MOSFET del alto voltaje mientras desconecto cada una de las válvulas. Sé cómo un solo diodo de retorno de retorno, diodo de retorno + resistencia y un Zener & diodo puede protegerlo.

También sé que Zener es mucho más rápido que un solo diodo.

Mi problema principal es que no sé qué parte de la señal I-t o V-t debo ver para ver si la válvula está apagada. Estoy usando LTSpice. Así que estaría agradecido si me pudieras guiar a través de esto. En otras palabras, cuando las válvulas están desactivadas después de que 5vdc se haya ido ?!

También en la simulación, cuando genero 5vdc a MOSFET, veo que el voltaje de la línea que va a tierra va de 12VDC a 0VDC. Realmente no entiendo lo que está pasando. ¡Porque cuando conecto el 12VDC directamente a la bobina y la bobina al suelo, permanece a 12VDC y no va de 12VDC a cero!

Han pasado unos 10 años desde que aprobé el curso de electrónica en mis años de licenciatura ... así que, por favor, perdóname si estoy pidiendo lo obvio.

También vengo de aquí " ¿Puede un diodo Zener que protege un interruptor contra la inductancia cuando el interruptor se abre, afecta la velocidad de activación de la válvula mientras la cierra de nuevo? " ¿No es normal la disipación de energía?

ACTUALIZACIÓN : Verifiqué el tiempo de respuesta experimentalmente: 70v Zener = 8ms, con diodo simple de 25ms.

    
pregunta arudino.tyro

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Debe modelar la válvula solenoide como una resistencia (33 \ $ \ Omega \ $ en su caso) en serie con un inductor. Si lo desea, puede incluir un poco de capacitancia paralela, pero se requiere la resistencia.

De lo contrario, la corriente simulada después de un largo tiempo estará limitada solo por el MOSFET (tal vez a algo así como 30A) y el voltaje se acercará a cero.

Para el tiempo de operación de la válvula, puede consultar la hoja de datos. Normalmente lo especificarán sin diodo, por lo que la hora que llegue con el Zener será un poco más larga. Puede suponer que la diferencia en la corriente a través de la bobina le dará una idea del tiempo de operación, pero no hay garantía de que incluso si la corriente de la bobina cae al 10% o al 5% de lo normal, Las partes mecánicas se habrán movido en ese tiempo. Algunas válvulas son bastante complejas ('válvulas piloto', por ejemplo, que funcionan indirectamente), y la inductancia de los sistemas electromecánicos a menudo varía significativamente durante la operación.

Editar: A continuación se muestra una simulación de PSPICE que hice con parámetros similares a los suyos (utilicé un Zener 1N4740 y un PHD23NQ10T, 118 MOSFET para ahorrar tiempo). El trazo verde es la señal de activación de la puerta (antes de la resistencia), el rojo es el drenaje MOSFET. Como puede ver, el drenaje del MOSFET se eleva a un voltaje máximo de alrededor de 24V.

Enelprimerplanodeabajo,puedesverdóndesedisipalamayorpartedelaenergíayeltimbredespués.Latrazavioletaeslacorrientedelabobina(escaladaparaquepuedaverlaenelmismográfico).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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