Ontstoring bij aansturing van spoelen

Zoek maar eens op 'snubber', zo heet deze oplossing. Meestal wordt de condensator gecombineerd met een weerstand.
Deze staan op dezelfde plek als waar je de diode zou zetten.
De condensator vormt een blokkade voor gelijkspanning, waardoor er in de stationaire toestand geen stroom gaat lopen. Bij het schakelen ontstaan vrij steile flanken, die door de condensator prima worden doorgelaten. De stroomkring van de spoel is daarmee eigenlijk weer rond, net als bij de diode.
De weerstand wordt toegevoegd om de energie (de resterende magnetische energie) snel af te voeren in de vorm van warmte, zodat alles snel uitdempt.
Hetzelfde principe kan ook met een varistor worden uitgevoerd. In stationaire toestand heeft deze een hoge weerstand, waardoor er geen of weinig stroom door de varistor loopt. Zodra de spoel moet schakelen loopt de spanning op, waardoor de varistor laagohmig wordt. Hij voert de energie dan weer snel af.

Nadeel ten opzichte van de diode is, dat de negatieve piekspanning wat hoger oploopt. Hier kan niet alle elektronica tegen. Het voordeel is, dat de magnetische energie sneller 'op' is, en het magneetveld dus sneller weg is, en je dus sneller kunt schakelen (in geval van elektromagneten of relais).

bedankt, dat is heel duideijk Fox2!
speelt de waarde van de weerstand een rol? 1KΩ,10KΩ,..

nog een vraagje hieromtrent;
moet je dan bij elke relais of contactor, een blusdiode (of iets dergelijks) over de spoel zetten?
of is dit de reinste onzin?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 2 februari 2015 19:11:11 (44%)]

Fox2

een condensator laat geen stroom door!
Hij word opgeladen.

Joop

In een puur electromechanische schakeling kun je de blusdiode, snubber of varistor ook weglaten.
Zodra er elektronica aan te pas komt zou ik dat niet doen vanwege de kans op spanningspieken.

ok Brainbox, duidelijk.
vroeg me af, waarom er ook relais zonder diode (of iets dergelijks) bestaan. vandaar de vraag.

Dit gaat over mosfet's, maar er staat ook iets over snubbers in.
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41/3

Op 30 januari 2015 12:15:29 schreef pe1bia:
Fox2

een condensator laat geen stroom door!
Hij word opgeladen.

Joop

Goed, goed, goed... Ik zal het wat anders formuleren.
Een condensator vormt een lage impedantie voor hoge frequenties, waardoor er in de stroomkring bestaande uit de spoel en de condensator een (wissel)stroom kan lopen.

In de steady-state situatie met gelijkspanning heb je gelijk, de condensator heeft een oneindige impedantie voor frequentie 0, er loopt dan geen stroom door de kring. De condensator kan dan inderdaad geladen zijn (als er een gelijkspanning over spoel en condensator staat), maar dat is irrelevant voor deze toepassing van een condensator.
Zodra je in- of uitschakelt kijk je naar transient gedrag (je zit niet meer in steady-state) en kun je ook in het frequentiedomein rekenen. Met impedanties dus. En met stromen door de spoel, weerstand en condensator.

DenTol,
De diode wordt niet altijd geplaatst, zoals Brainbox ook al noemde. In sommige toepassingen wordt er zelfs bewust gebruik gemaakt van de optredende inductiespanningspiek, namelijk om (mechanische) contacten schoon te branden (vonken).
Bovendien kan een relais het snelst afschakelen als er geen diode geplaatst is (in een relais-datasheet heb ik ooit eens gespecificeerd gezien dat het met een diode een factor 6 langer duurt voordat de contacten afgevallen zijn).
Schakel je een spoel door middel van een halfgeleider (bijvoorbeeld een 'standaard' oplossing met een NPN-transistor), dan heb je als vuistregel gewoon altijd die diode nodig. In deze gevallen is een varistor of een snubber met weerstand en condenstor meestal geen alternatief, omdat de spanningspiek die dan nog overblijft te hoog is voor gangbare kleinsignaaltransistoren.

Het is lastig om 'de juiste' waarde van de weerstand of condensator bij voorbaat te noemen. Deze hangt namelijk af van de inductiviteit van de spoel, de werkspanning, de maximaal toelaatbare amplitude van de resterende spanningspiek etc.
Hiervoor kun je het makkelijkst een online rekentooltje gebruiken (zoek bijvoorbeeld op 'snubber calculator').

[Bericht gewijzigd door Fox2 op vrijdag 30 januari 2015 18:45:11 (10%)]

ik heb nog een vraagje;
contactoren van Schneider, hebben de volgende ontstoringsmanier:

ook hier te vinden: http://be.farnell.com/schneider-electric/lad4tbdl/contactor-bi-directi…
op welk principe werkt deze manier?
en hoe kan het dat deze defect (in kortsluiting) gaan?

ik heb zo eentje die duidelijk in korsluiting is gegaan, maar de contactpunten hiervan, zijn zodanig 'verbrand', dat vervanging niet mogelijk is. is een diode over A1 & A2 plaatsen een oplossing hiervoor, of is er een betere oplossing?

Alvast bedankt!

Op 30 januari 2015 12:15:29 schreef pe1bia:
Fox2

een condensator laat geen stroom door!
Hij word opgeladen.

Joop

Gaat de condensator, na het opladen, fungeren als 'batterij', en zicht ontladen, en vervolgens de spoel spanning geven?
vormt dit geen probleem?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 2 februari 2015 19:11:56 (22%)]

Het kan een probleem vormen doordat het relais iets vertraagd afvalt.
Dat verschijnsel treedt overigens ook op tijdens het opladen.

Op 30 januari 2015 12:15:29 schreef pe1bia:
een condensator laat geen stroom door!
Hij word opgeladen.

Daar heb ik het nu altijd moeilijk mee.
Hoe komt het dan dat bij steile flanken en gelijke spanning er meer stroom door die weerstand (in serie met de C)gaat vloeien dan bij tragere steilheid van de flanken.

Die spoel, daar zit een bepaalde hoeveelheid energie in. Als je de elektrische verbinding verbreekt moet dat ergens heen. Heb je helemaal niks, probeert ie "10V?" nog geen stroom? "20V!" nog geen stroom? 40! 80! 200!

Als je schakelelement een "tor" is, dan gaat die ergens gedurende die serie TOCH geleiden, loopt er weer een stroompje en levert de spoel z'n energie totdat ie leeg is. Sommige torren gaan daar direct van kapot, anderen kunen het gewoon hebben.

Stel nu dat je een diode aanbrengt. Dan wordt de spaning zo'n 0.6V alvorens dat de diode in geleiding gaat. De tor krijgt VCC+0.6 voor z'n kiezen en blijft heel. Prima.

Ga je nu met een snubber werken, dan laad de spoel de condensator op via de weerstand. Als we eerst even de verliezen (dus ook de weerstand) op nul stellen, dan gaat alle energie van de spoel in de condensator. En vervolgens weer terug. Dat blijft oscileren. De weerstand dempt die oscilatie. Maar: De condensator moet je dus uitrekenen dat die alle energie van de spoel kan opnemen zonder dat de max spanning van de tor overschreden wordt.

Er is nog een tweede reden om een weerstand in te bouwen. Als de spoel (relais, motor whatever) uitstaat, laad de condensator op naar de voedingsspanning. Zou daar geen weerstand tussen zitten, is de stroom door de transistor in theorie oneindig zodra je hem plotseling aanzet. Dus: de minimum waarde voor de weerstand bepaal je door de som van de stroom door de spoel en die door de weerstand op het moment van aanzetten moet minder dan de max stroom van de tor zijn.

Op 31 januari 2015 00:19:29 schreef DenTol:
ik heb nog een vraagje;
contactoren van Schneider, hebben de volgende ontstoringsmanier:
[bijlage]
ook hier te vinden: http://be.farnell.com/schneider-electric/lad4tbdl/contactor-bi-directi…
op welk principe werkt deze manier?
en hoe kan het dat deze defect (in kortsluiting) gaan?

ik heb zo eentje die duidelijk in korsluiting is gegaan, maar de contactpunten hiervan, zijn zodanig 'verbrand', dat vervanging niet mogelijk is. is een diode over A1 & A2 plaatsen een oplossing hiervoor, of is er een betere oplossing?

Alvast bedankt!

Kan iemand mij hier info over geven, heb heel het internet al afgezocht.

Off topic:
Waarom 'laat een condensator geen wisselstroom door'? Omdat de elektronen die je er aan de ene kant instopt, er aan de andere kant niet uitkomen, maar andere?
Dat is geen argument: hetzelfde geldt voor een stukje draad. De elektronen die je er daar aan de ene kant instopt, komen er ook niet aan de andere kant uit. Làng voor die tijd is de wisselstroom alweer van richting omgedraaid.
Reken maar eens uit hoever de elektronen komen bij 50 Hz in een stukje montagedraad. Bij hogere frequenties komen ze natuurlijk nòg minder ver voordat ze weer terug moeten.

En aangezien we evengoed zeggen dat er wisselstroom 'door' een draad gaat, mag je dat wat mij betreft ook van een condensator zeggen. Alles gaat een stuk beter en sneller zonder die wijsneuzen.

Op de pagina van Farnell (jouw eigen link) staat een PDF 'Technical Data Sheet'. Hier staat jouw ontstoringsmodule op pagina 112 als 'Bidirectional Peak Limiting Diode'.
Het lijkt op 2 zenerdiodes in anti-serie.
Er staat bij dat de piekspanning begrensd wordt op 2x de voedingsspanning (=48V, want het typenummer wat je noemde is geschikt voor 24V).

Het voordeel van deze module is, dat je hem niet verkeerdom kunt aansluiten, en dat hij ook geschikt is voor wisselspanning.

Werkt je systeem op 24V gelijkspanning, dan kun je hem volgens mij gewoon vervangen door een diode (zijn de anderen het hier mee eens?). Bij een wisselspanningssysteem kan dit niet.

Ik begrijp het. Zou de fabrikant ook een reden hebben, om in parallel met deze diodes, geen weerstand te zetten? Of is deze er wel?

Op 31 januari 2015 11:13:02 schreef rew:
Als je schakelelement een "tor" is, dan gaat die ergens gedurende die serie TOCH geleiden, loopt er weer een stroompje en levert de spoel z'n energie totdat ie leeg is. Sommige torren gaan daar direct van kapot, anderen kunen het gewoon hebben.

Wat bedoel je met een 'tor'?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op dinsdag 3 februari 2015 21:40:24 (59%)]

Een transisTOR.
Heel flauw, maar we zeggen het allemaal.

Op 2 februari 2015 22:57:02 schreef DenTol:
Ik begrijp het. Zou de fabrikant ook een reden hebben, om in parallel met deze diodes, geen weerstand te zetten? Of is deze er wel?

Die TVS dioden dienen tegen overspanning, die kunnen tegen heel hoge spiekstromen voor korte tijd.
Dat zijn geen "blusdioden" maar overspanningsdioden.

Als je een condensator gebruikt is een weerstand niet nodig omdat de spoelweerstand groot genoeg is, soms al te groot.
De C wordt ontladen via de spoel en tegen dan zijn de contacten al open en is de vonk heel wat kleiner.
Een blusdiode is beter maar is trager dan een C en voor wisselspanning moet je wel en C nemen.

Een snubber (C en R) dient eigenlijk om de Dv/Dt te beperken en die schakeling wordt meestal rechtstreeks op een triac/thyristor of mosfet geplaatst.
Die onderdrukken ook wel wat, maar worden niet of minder gebruikt bij ohmse weerstand en daar is de inschakelpiek bijna evengroot.

Netstoringen bij triac's heb je ook bij ohmse weerstanden en daarvoor plaatsen ze een spoel en C in de voedingsleidingen.

Op 3 februari 2015 12:34:53 schreef MGP:
Als je een condensator gebruikt is een weerstand niet nodig omdat de spoelweerstand groot genoeg is, soms al te groot.

Ik kan me twee configuraties van een condensator voorstellen, maar in beide gevallen krijgt de schakeltor alle condensator-energie voor z'n kiezen iedere keer dat ie aanschakelt. Dus ik vraag me af hoe jij die "weerstand is niet nodig" condensator aan sluit. 't is in ieder geval anders dan de twee manieren die ik heb kunnen bedenken....

Ik dacht dat dit topic over vonkontlading of vonkenvermindering ging.
Dat is met contacten een spoel onderbreken.

Als je een tor gebruikt, gebruik dan ook een blusdiode over het relais.
Een C en R zal hier ook niet helpen als je een relais van 24V schakelt met een BC547.

Op een printje moet je geen C en of R gebruiken als een diode maar 1 eurocent kost.