Spoel aansturing

fred101

Golden Member

Het wordt steeds spannender.
Moet jij voor school iets ontwerpen met 2,4kV en 1000W zonder voldoende electronica kennis en begeleiding ? De bedoeling is meestal dat je er van leert maar dit zijn dingen waarbij een klein foutje je laatste kan zijn.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

@ Frederick E. Terman
De spoel is speciaal gewikkeld voor onze toepassing:
510 omwentelingen
1mm draaddiameter
Gat 50 mm
30 mm lengte van de spoel

volgens een site kom ik nu opeens uit op 38 mH , bijna de helft maar toch nog aan de hoge kant

Sine

Moderator

We gaan toch niet voetballen ?

Dan ruikt het een beetje naar overkill namelijk.

Op 26 oktober 2015 18:01:53 schreef mississippi:
Wil je dat de spoel sneller schakeld, dan zul je een zenerdiode in serie met de blusdiode moeten zetten.

Of, zoals ik voorstelde: de spoel z'n energie laten terugleveren aan de voedingsrails. 10mF aan condensator valt me alles mee.

Voor die spoel kom ik op 107m draad en dan met draad van 1mm diameter kom ik op 2.24 Ohm. Zeer "orde grootte" van de door de TS genoemde 3.8. Maar dus niet absurd.

Even voor de goede orde, de bedoeling van de school is dat TS 50V op de spoel zet, en dan meet/constateert dat de stroom niet snel genoeg toeneemt. Die 2.4kV is niet de bedoeling omdaarmee te gaan werken.

Nog een ding. Die IR FET driver heeft een "beveiliging" dat je niet beide fets tegelijk aanstuurt. Maar je hebt die dingen in diverse varianten waarbij, zoals voor deze toepassing, je WEL beide fets tegelijk aan kan sturen.

[Bericht gewijzigd door rew op dinsdag 27 oktober 2015 09:43:37 (47%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik ga er ook vanuit dat het niet de bedoeling is met hoogspanning te gaan werken. :)
Maar wat theoretiseren kan geen kwaad, zelfs niet in een opleiding.

Een mooie manier om zo'n spanningspuls te maken is met een vertragingslijn (in dit geval een LC-laddernetwerk). Je hebt dan de vorm en duur van de puls in de hand. Google maar eens op termen als radar, magnetron, delay line, pulse forming network.

Een eenvoudiger voorbeeld - niet praktisch, alleen om de idee te geven -: noemen we je spoel even L1.
Stel dat je nòg zo'n spoel hebt, L2. Je zet ze samen in serie op 106V. Alleen sluit je de meetspoel L1 nog even kort met een schakelaar S1.

Na verloop van tijd loopt nu door L2 (en S1, die L1 kortsluit) 106/2,8 = 37,8A. Dit duurt even (ca. 100 ms), maar de meting is toch nog niet begonnen.

Op het moment dat je wilt gaan meten gooi je S1 open. Nu zal praktisch in één klap 18,9A door L1 en L2 samen lopen.
Dit gaat natuurlijk ten koste van een 'oneindig' hoge inductiespanning over S1. Dat kan ook weer niet.
Zetten we echter een weerstand van bijvoorbeeld 320 ohm over de schakelaar, dan wordt de piekspanning 'maar' 12 kV, terwijl je dan na 0,5ms al op 18,7A zit, van de gewenste 18,9.

(figuur: rood = stroom door bufferspoel L2; groen = stroom door meetspoel L1)

Uiteraard zijn dit niet de eerste de beste schakelaars en weerstanden. Dit is ook maar een voorbeeld, maar zo zie je dat er meer wegen zijn die naar Rome leiden - in dit geval, hoe je met een lage voedingsspanning toch een korte stijgtijd kan maken.

--

volgens een site kom ik nu opeens uit op 38 mH , bijna de helft maar toch nog aan de hoge kant

WTF...
heb je in al die tijd dat ding nog niet eens keer nagemeten?!
Dus die 64mH is zomaar een willekeurig getal? Ja, dat schiet wel op met die deadline.
Volgens 'nog een andere site' is het maar 14 mH. Goed bezig. :)

Toongenerator, weerstandje, scoop. Drie minuten werk.
Of zet het ding gewoon op een 6V trafo en meet de stroom (en de spanning, voor controle) met een multimeter.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 27 oktober 2015 10:49:07 schreef Frederick E. Terman:[...]WTF...
heb je in al die tijd dat ding nog niet eens keer nagemeten?!
Dus die 64mH is zomaar een willekeurig getal? Ja, dat schiet wel op met die deadline.
Volgens 'nog een andere site' is het maar 14 mH. Goed bezig. :)

Sterker nog, op die site kom ik op minder dan 10uH...

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 27 oktober 2015 10:49:07 schreef Frederick E. Terman:
Volgens 'nog een andere site' is het maar 14 mH. Goed bezig. :)

Ik kom uit op 12 mH, zit er mooi tussen in. :)

@ TS,
Wat ik me dan nog afvraag is: Je hebt die spoel laten wikkelen, heb je daar geen specificatie van de spoel bij gekregen dan?

Of heb je dat ding bij de Aldi laten wikkelen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

hmm klopt helemaal niks van inderdaad.. specificaties hebben we er niet bij gekregen en de berekening is door een collega gedaan.
hij heeft de volgende formule gebruikt
L = 1/l *u0 *K *N^2 *A
= (4*pi*10^-7*500^2*pi*0.0333^2)/0.03 = 38mH

@FET: 14mH of 14uH? Ik had hem niet helemaal goed ingevuld (binnendiameter in plaats van gemiddelde diameter), en dan kom ik op ongeveer 14uH. Als de spoel 30mm lang is, en je draad gebruikt met een diameter van 1mm, wordt het verdomd moeilijk om het in een enkele laag te wikkelen...

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

spoel heeft meerdere lagen, buitendiameter is 84 mm
gemiddeld is dus 67 mm

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 27 oktober 2015 13:38:29 schreef SparkyGSX:
@FET: 14mH of 14uH? [...]

Je kunt daar kiezen voor een spoel in lagen.
Vergeet niet dat wat daar een komma is, in de rest van de wereld een smalle spatie of niets is, of desnoods - maar af te raden - een punt. Met bijvoorbeeld 14,300 bedoelen ze dus veertienduizend driehonderd. :)
Of de berekening daar klopt, weet ik niet. Ik noemde de site alleen als weer een ander voorbeeld.

Op 27 oktober 2015 12:29:35 schreef ELECTRO123:
hij heeft de volgende formule gebruikt
L = 1/l *u0 *K *N^2 *A

Die formule is voor oneindig slanke spoelen, benaderd als een 'current sheet'. Voor echte spoelen werkt hij niet.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 27 oktober 2015 14:08:13 schreef Frederick E. Terman:
[...]Vergeet niet dat wat daar een komma is, in de rest van de wereld een smalle spatie of niets is, of desnoods - maar af te raden - een punt. Met bijvoorbeeld 14,300 bedoelen ze dus veertienduizend driehonderd. :)

Juist... handig!

Alsnog hebben we geen idee of de spoel van de TS nu enige kernmateriaal bevat of niet. Het lijkt me verstandig als de TS de inductie gewoon even gaat meten, en in het geval van een spoel met een kern, zou het geen bepaald slecht idee zijn om te bepalen of het ding bij de gewenste stroom al flink verzadigd is of niet.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op dinsdag 27 oktober 2015 15:21:35 (32%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

De spoel is gewikkeld op een kunststof geprinte rol, kernmateriaal is er dus niet. ik heb nu geen functiegenerator en scope tot mijn beschikking maar volgens deze site : http://www.66pacific.com/calculators/coil_calc.aspx
komt er 138 microhenries uit. (wanneer ik een . ipv , gebruik :))

Frederick E. Terman

Honourable Member

Gewoon even op een laagspanningstrafo (trafo, dus = wisselspanning) aansluiten en spanning en stroom meten. Dan rekenen we hier de zelfinductie wel voor je uit.

Invullen op die site gaat het beste zo:

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@FET je hebt gelijk ik zal verkeerd te kijken bij mijn waarde, helaas ligt hier geen trafo, morgen zou ik waarschijnlijk die meting wel kunnen doen dan zal ik het je laten weten alvast bedankt.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ja, moet je echt even doen. Is meteen een leuke controle.

Meet meteen ook even de buitendiameter van de spoel. We hebben nu gegokt dat de winding 17mm dik is geworden; dat weten we dan ook meteen nauwkeuriger.
Als je geen schuifmaat hebt, leg er dan een strook papier omheen, merk dat af en meet later op met een meetlatje; dan heb je de omtrek.
Oh wacht, dat had je al gemeten. Het klopte met die 17mm. Check!

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op zich wel een goed idee, maar een beetje voorzichtigheid kan geen kwaad; als die spoel inderdaad 15mH is, zou de reactantie op 50Hz iets minder dan 5 ohm zijn, dus je moet wel een transformator gebruiken met een vrij lage spanning, en die dus benodigde stroom kan leveren. Als blijkt dat de werkelijke inductie veel minder is dan 15mH, wordt de stroom natuurlijk navenant groter; even oppassen dus. Uiteraard zal de ohmse weerstand van de spoel ook wel helpen de stroom te beperken, en daarmee kun je dus de worst-case stroom bepalen (als blijkt dat het ding helemaal niet inductief is).

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Hallo allen,
Ik heb me even op de andere aspecten van het project geconcentreerd, ben er nu weer meer verder gegaan en ben weer wat wijzer geworden. In de bijlagen staat een foto van hoe ik het nu wil doe en ook heb opgebouwd. Ik stel de instelbare voeding in op 80 volt en max 23 ampère. Na nog een paar keer over de datasheet en application note te hebben gekeken kwam ik er achter dat ik nog een dead-time in moest stellen omdat er anders kortsluiting ontstaat. Daar zijn de 2 weerstanden van 50Kohm voor nodig. nu krijg ik mijn spoel helaas nog steeds niet aangestuurd. mij vraag is of er iemand is met ervaring van deze mosfet drivers die er even overheen zou kunnen kijken. Ik heb hier helaas geen dingen als een oscilloscoop tot mijn beschikking om te kunnen kijken hoe de uitgangen van de driver eruit zien...

p.s. de mosfets bevatten interne diodes

ELKE MOSFET bevat interne diodes!

Je hebt echt niet opgelet. Ten eerste stuur je nu beide high-side MOSFETs tegelijk aan, en low-sides tegelijk, maar nooit kruislings, zodat er nooit een stroom door je spoel gaat lopen. Daarbij had je maar 2 MOSFETs en 2 diodes nodig, en een halve brug driver, maar scheelt nauwelijks in de kostprijs.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

dus ik zou de BHI en BHL om moeten draaien? en extra diodes zijn dus nog wel nodig? er is gekozen voor een brug zodat het afschakelen van de spoel sneller zou gaan.

Je hebt het "grove princiepeschema" uit het datasheet gecopieerd. Daar ontbreken een paar belangrijke onderdelen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Er ontbreken niet alleen verschillende essentiële onderdelen, maar het ding heeft 20 pootjes, die je echt allemaal nodig hebt voor de correcte werking, terwijl de TS er maar 14 heeft aangesloten.

Volgens mij ontbreekt het de TS aan andere dingen, zoals zelfredzaamheid, analytisch vermogen, en de motivatie om verder te kijken dan de tweede pagina van de datasheet.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ja ik kan ook het schema dat in de datasheet staat (bijlagen) opbouwen en namaken maar heeft niet veel zin als ik niet weet hoe het werkt..
De BHB bijvoorbeeld (bootstrapsupply): hoe bereken ik hiervoor de waarden van de condensator? Mosfets hebben een gate charge van 77nC bij Vds = 75v Id = 62A Vgs = 10v
en het gedeelte 'to optional current controller' is voor mijn toepassing niet nodig dan zou ik de BLS en ALS moeten aansluiten aan de ground. he ik de weerstanden dan wel nog nodig? zo ja hoe berken ik deze waarde?
en zolang ik geen hoog signaal op de DIS zet zou verder alles goed moeten komen toch?
mits ik nog de diodes over de mosfets zet

Op 13 november 2015 09:18:36 schreef ELECTRO123:
Ja ik kan ook het schema dat in de datasheet staat (bijlagen) opbouwen en namaken maar heeft niet veel zin als ik niet weet hoe het werkt..

Dus laat je de stukken die je niet begrijpt maar gewoon weg?

De BHB bijvoorbeeld (bootstrapsupply): hoe bereken ik hiervoor de waarden van de condensator? Mosfets hebben een gate charge van 77nC bij Vds = 75v Id = 62A Vgs = 10v

Helaas heeft er in de geschiedenis van het internet, en zelfs in de geschiedenis van dit forum, nog nooit iemand iets over dit concept geschreven. Zelfs in het artikel "werken met MOSFETs" hier op de site wordt er waarschijnlijk echt niet over gesproken, dus waarom dat je dat gaan lezen dan. Tot overmaat van ramp zijn er ook geen schema's te vinden van deze of andere MOSFET drivers met soortgelijke constructies waar je zou kunnen afkijken.

en het gedeelte 'to optional current controller' is voor mijn toepassing niet nodig dan zou ik de BLS en ALS moeten aansluiten aan de ground. he ik de weerstanden dan wel nog nodig? zo ja hoe berken ik deze waarde?

Kun je zelf bedenken wat het doel is van die weerstanden? Kun je daarmee ook zelf antwoord geven op die vragen? Hint: het los laten hangen van dit pinnen, zoals je in je schema hebt gedaan, is niet het juiste antwoord.

en zolang ik geen hoog signaal op de DIS zet zou verder alles goed moeten komen toch?

Wordt er dan werkelijk NIETS meer onderwezen op technische opleidingen?!? Wat is het logische niveau van een draad die nergens aan vast zit?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 27 oktober 2015 11:49:58 schreef ELECTRO123:
hoe kan ik er voor zorgen dat er 2.4Kv gaat lopen

Even voor de duidelijkheid en begripsvorming: :-)
* Spanningen STAAN (ergens overheen)
* Stroom LOOPT of vloeit (ergens doorheen)
* Inductie is een eigenschap van een component, evenals capaciteit en ohmse weerstand.
Voorbeeld: Ohms lopen niet (behalve als tante erachteraan zit) :-)

Als het nu kapot is, was het eerst heel! :)