Induktive Rückschlagspannungsberechnung

Ich steuere einen Schrittmotor ( M42SP-5P ) mit BUZ11- MOSFETs. Die Wicklungswiderstände sind$22\Omega$und jede Wicklung ist 18 mH, wie ich gemessen habe. Ich fahre es mit 24V, also nehmen wir an, die Antriebsspannung beträgt ungefähr 1A. Ich weiß, dass das Datenblatt nicht mit mir übereinstimmt, aber dieser Motor ist M42SP-5P, nicht x-5K oder x-5.

Laut MOSFET-Datenblatt beträgt die Ausschaltzeit etwa 150 nS.

Ich möchte eine Kickback-Diode auswählen, bin jedoch mit der Berechnung der Kickback-Spannung verwirrt. Die Gleichung lautet:

$v(t)=L*\frac{di(t)}{d(t)}$

$v(t)=18*10^{-3}*\frac{1}{150*10^{-9}}$

Das gibt uns 120 kV. Das ist verrückt und kann nicht wahr sein, oder? Wo ist mein Fehler in diesem Szenario?

Nach welcher der folgenden Optionen sollte man im Datenblatt einer Kickback-Diode für diesen speziellen Zweck suchen?

$I_{FSM}$ : Nicht repetitiver Spitzenvorwärtsstrom?

$t_{rr}$ : Maximale Reverse Recovery-Zeit?

$V_{RRM}$: Maximale sich wiederholende Spitzenumkehrspannung?

Wird 1N4148 , BA157 für diese Anwendung geeignet sein?

Ihre Berechnungen sind richtig.

Dies setzt jedoch einen perfekten Induktor voraus. Ein realer Induktor hat eine Zwischenwicklungskapazität und eine parasitäre Kapazität führt dazu, dass die Spitzenspannung viel niedriger ist (versuchen Sie es in SPICE mit / ohne z. B. einem 100pF-Kondensator parallel zum Induktor).
Auch Dinge wie Luftionisierung verhindern, dass die Spannung große Werte erreicht unter normalen Umständen.

Grundsätzlich steigt die Spannung in Richtung der Spitze an, bis (normalerweise) etwas nachgibt, was hoffentlich nicht Ihr Transistor / IC oder was auch immer Sie sonst betriebsbereit bleiben möchten.
Daher ist etwas Paralleles erforderlich, damit die Spannung einen einfachen Entladungsweg findet, wie eine Diode oder ein Widerstand / Kondensator.
Jede Diode, die sich schnell genug einschalten kann und den kurzen 1A-Strom verarbeitet, würde ausreichen. Der BA157 sollte in Ordnung sein (ich würde sagen, der 1N4148 grenzt an diesen Strom).

Beachten Sie, dass die Entladungszeit proportional zur Spannung am Induktor ist. Wenn Sie also eine schnellere Entladung benötigen, können Sie entweder einen Widerstand in Reihe mit der Diode schalten oder einfach einen Widerstand parallel verwenden, um den maximal zulässigen Spannungsanstieg zu berechnen . Eine weitere gute Option für eine schnelle Entladung ist ein Zener, der auf die maximal zulässige Spannung geklemmt wird.
Da alle diese Methoden den Spannungsabfall über der Induktivität erhöhen, entlädt sie sich schneller.

Ich hatte einen Magneten in einem mechanischen Zähler, der einen großen Rückschlag hatte. Ich habe wie vorgeschlagen eine Diode hinzugefügt, die viel geholfen hat, aber das Rauschen, das in einige Eingangsschaltungen eingekoppelt wurde, nicht beseitigt hat. Das Hinzufügen einer Boucherot-Zelle (eine axiale Keramikkappe mit 100 nF parallel zu einem 4,7-Ohm-Widerstand - 2 bis 5 Ohm wird empfohlen) über dem Magneten löste das Problem.

Die Verbesserung war mit einem Umfang offensichtlich. Allein mit der Diode gab es noch 20 V sehr schnelle Schwingung, die die Zelle niedergeschlagen hat.

Ich mache jetzt Schaltungen mit der Diode, der Kappe und dem Widerstand, die zusammengelötet und mit einem schwarzen Schrumpfschlauch und einem Ring aus rotem Schrumpfschlauch bedeckt sind, um die Polarität zu markieren. Diese werden über Magnetspulen und Relaisspulen hinzugefügt.