Как модулировать драйвер тока соленоида с помощью ШИМ?

Я пытаюсь управлять электромагнитными клапанами в гидравлическом контуре. У меня есть два типа соленоидов, один на 2,4 А, а другой на 1,8 А.

Я управляю открытием клапанов, используя ШИМ 120 Гц и этот драйвер. Он на 8 В из-за соленоида на 2,4 А, который потребляет столько усилителя при 100% ШИМ.

Схема существующего драйвера

Чтобы ограничить ток соленоида 1,8 А, я ограничиваю коэффициент ШИМ. Это просто работает.

Тем не менее, существует ли лучшая схема для управления соленоидами?

Я хотел бы иметь возможность ограничивать ток для каждого типа соленоида и управлять им с помощью ШИМ 0-100% от нуля до максимального тока.

Я думал о текущей зеркальной схеме, подобной этой, но с использованием MOSFET:Текущий драйвер зеркала

Скриншот таблицы данных одного соленоида:введите описание изображения здесь

И открытие по сравнению с током: я использую дельту 145 фунтов на квадратный дюйм.введите описание изображения здесь

Существуют ли какие-либо стандартные схемы для того, чего я пытаюсь достичь?

Соленоиды должны приводиться в действие от источника, а не при возвращении на землю.

каково номинальное напряжение двух соленоидов? ....непонятно зачем у вас токоограничивать второй соленоид
Номинальное напряжение составляет 12 В, но не зависит от напряжения, они управляются током, как светодиоды. Если я подключу соленоид на 12В без ограничителя тока, он сгорит. Мне нужно ограничить ток обоих соленоидов, чтобы избежать дыма или возгорания! Для одного ток ограничен напряжением источника из-за сопротивления соленоида, для другого я ограничиваю ШИМ. Но поскольку я ограничиваю ток, ограничивая коэффициент ШИМ, и я использую 8 бит, я также ограничиваю количество шагов, которых я могу достичь, или разрешение. Я добавил скриншот таблицы данных одного соленоида.
что-то не так.... какая марка и модель соленоида? .... у вас есть ссылка на даташит? .... хотя бы включите 1) и 2) из ​​таблицы данных
Знаете ли вы профиль гидравлической нагрузки в зависимости от положения? И нагрузка против скорости, если отличается от статического положения? Также желаемую скорость управления можно сделать плавной или резкой в ​​зависимости от желаемого отклика. Удерживающая сила (ток) в зависимости от нагрузки является еще одним выбором конструкции, так же как ступенчатая нагрузка и скорость нарастания давления при закрытии влияют на спектр гидравлической системы, которая может быть жесткой или мягкой (податливой) и, следовательно, на шум. Если вы попытаетесь двигаться слишком медленно с неадекватной силой (током), может существовать возможность прерывистого закрытия, поэтому их характеристика помогает оптимизировать конструкцию. Повышение температуры определяет номинальное повышение R
@TonyStewartolderthandirt Соленоиды Rexroth L8. Насчет гидравлики толком ответить не могу, так как это не моя сфера. У меня есть кривые положения/потока нефти в сравнении с текущими кривыми в документах, и я основывал свой дизайн на этом. Я проверил данные о гидравлической системе, и она работает как положено. Я не понимаю удерживающую силу в зависимости от нагрузки и ступенчатой ​​нагрузки, скорости нарастания давления. Если это поможет: клапаны не откроются, если у меня нет давления масла или попытка открыть клапаны на стенде без гидравлического насоса не приведет к перемещению золотников.

Ответы (1)

Лучшим способом управления соленоидом является полумост MOSFET с мертвой фазой и диодами с лавинной фиксацией.

Это много распространенных импортных плат , используемых для управления двигателем или дискретных ИС, которые недороги и могут подойти.

Обычно я выбираю максимальный номинальный ток >=5x рабочий ток, так что требуется минимальный радиатор от потерь I^2R.

Вы можете использовать 12 В и ШИМ в качестве регулятора BUCK на соленоиде, чтобы уменьшить среднее напряжение и, таким образом, удерживать ток и положение против пружины и давления масла. Вы также можете контролировать ток.

Есть ли профиль управления, который вы хотели бы улучшить?

Если да, определите, какой параметр, требуемый ответ и допуски.

  • ШИМ на 120 Гц будет громко гудеть на лампе, что может быть устранено конструктивно в соответствии с требованиями к громкости. ( может быть улучшена )
  • номинал 12 В предназначен для ускорения значения до частичного положения, а затем для уменьшения тока удержания, поэтому в этом случае производительность клапана будет низкой.
  • Производительность не так хороша без обратной связи по потоку и если поток влияет на давление в источнике.
  • NRVA4007 (диод 1 А) будет возвращать 2,1 А через заземление в течение продолжительности L / R с R ~ 1 Ом для этого диода, что означает, что он пульсирует при отключении.

Ваш дизайн может работать, но плохо по каким-то неуказанным причинам.

  • потому что вы не подумали обо всех экологических характеристиках
  • возможно, вам придется удовлетворить некоторые требования клиентов, включенные в ваш вопрос о дизайне. -(Тепловой дрейф в потоке, акустический шум и т. д. Электромагнитные помехи при выпуске, кондуктивный шум грунта и т. д.)
    • Повышение температуры диода с помехами вызывает прерывистое управление затвором, что вызывает отказ диода, затем Vdrain возрастает до сотен вольт, если диод открыт, в противном случае происходит короткое замыкание.
Я тоже думал о полумосте, когда впервые проектировал схему, но потом подумал, что диод может справиться с этой задачей, так как мне не нужен более быстрый отклик. Целью моего вопроса было проверить, есть ли лучший способ ограничить ток в катушке, оставаясь при этом простой схемой. Все, что мне нужно, это чтобы клапан открывался на 50%, когда я посылаю ШИМ на 50%. Я не хочу вмешиваться (пока что) в скорость нарастания, но может быть в линеаризацию открытия против тока. Наконец-то я получил больше данных, см. мой отредактированный вопрос о характеристиках.
Хорошо, вы подумали о добавлении датчика давления после соленоида.
Согласен, нужно пересмотреть дизайн, поэтому и обратился за советом сюда. У меня нет заказчика на эту конструкцию, и я не могу установить датчик давления после каждого выхода A/B на 8 клапанах, но у меня есть датчик давления на порте измерения нагрузки блока клапанов. Порт датчика нагрузки управляет регулируемым насосом. Я подумал о том, чтобы «ускорить значение до частичного положения, а затем уменьшить до удержания тока». Клапан совсем не медленный, потоку помогает давление масла перемещать золотник. Клапан работает быстро, и мне даже приходится замедлять его для маневренности.
Хорошо, тогда какие характеристики вам нужны, чтобы улучшить результаты первоначального дизайна Falstad?
Я хотел бы ограничить ток, но не с помощью ШИМ, поскольку использование 8-битного ШИМ ограничивает мои используемые шаги. Это моя первая потребность.