Конструкция диода MOSFET

Я думаю, что для двигателей с горячим переключением я бы посмотрел на что-то вроде этого.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

D1 обеспечивает меру изоляции рельса от любого обратного движения, которое может произойти при подключении двигателя. Возможно, вам придется использовать более высокую шину, чтобы компенсировать падение диода. Вы можете подумать о замене этого диода на более активный элемент, который включается только перед основным транзистором и имеет меньшее падение.

C1 добавляет некоторое локальное хранилище заряда, чтобы компенсировать начальную пусковую нагрузку.

D3, конечно, для обратного хода.

Диоды TVS D2 и D4 предназначены для защиты от любого статического разряда, который может возникнуть при включении двигателя. Обратите внимание, что они заземлены по центру, поэтому, если оба провода двигателя находятся под высоким напряжением по сравнению с вашей землей, они оба имеют токопроводящий путь обратно к земле.

Резистор R1 ограничивает ток включения микроконтроллера, а также помогает защитить микроконтроллер от любой емкостной связи при возникновении электростатического разряда.

Вы можете добавить ограничитель пускового тока или добавить его последовательно с D1, если считаете, что это проблема. Однако, поскольку вы используете низковольтные двигатели, у вас не так много запаса мощности.

Заземление тоже надо смотреть. Ваша система должна быть подключена к заземлению сцены, и это соединение должно быть как можно ближе к месту подключения двигателя. Заземление для микро и т. д. должно само по себе вызывать эту точку заземления.

Вам также может понадобиться оптическая изоляция драйверов от микро. Поскольку происходит много горячих переключений, по-видимому, людьми, которые не слишком понимают деликатность действия, лучше сделать большую изоляцию. Ограничение тока также было бы хорошим включением, так как короткое замыкание в соединении двигателя также является вероятным событием.

Что касается конструкции магнита.

Если вы действительно ДОЛЖНЫ пойти по этому пути, подходящего драйвера полного моста будет достаточно. Для этого доступно множество устройств, и примеры схем имеются в изобилии на этом форуме и в других местах, поэтому я не буду подробно останавливаться на этом здесь.

ОДНАКО: мудрость использования электромагнита для этой цели ошибочна. Если указанный магнит выключится в неподходящее время, существует реальная опасность того, что что-то упадет в неподходящее время, что приведет к повреждению имущества, серьезным травмам или даже смерти.

Таким образом, если бы это был я, я бы отказался реализовать это по этическим соображениям . Вам нужно копать ваши исцеления здесь.

Механизм сброса должен быть безотказным по своей природе. То есть потеря мощности никогда не должна допускать падения предмета. Кроме того, во время манипуляций и установки вещь должна быть зафиксирована на месте для безопасности съемочной группы и исполнителей. Использование какой-либо формы механического разблокирующего механизма со смещенным центром, приводимого в действие соленоидом, возможно, с дополнительным стопорным штифтом, является обязательным.

Этот ответ касается только проблемы с электромагнитом.

Системы безопасности должны быть рассчитаны на отказоустойчивость . Это означает, что отказ любого компонента в цепочке управления должен привести к безопасному (или более безопасному) состоянию. Особые меры предосторожности должны быть приняты в системах безопасности, управляемых программным обеспечением, таких как резервные процессоры, связь по переменному току и т. д., поскольку программные ошибки, сбои и отказы транзисторов могут привести к возникновению опасной ситуации. Например, вы не можете гарантировать, что транзистор не откроется или не замкнется.

Рисунок 1. Дверной магнитный замок.

Дверные магнитные замки доступны в режимах «запирание» (наиболее распространенный) и «отпирание» (например, в тюрьмах). Мне кажется, что в вашем приложении подойдет тип energise-to-release.

Я этого не знаю, но подозреваю, что три полюса расположены как юг-север-юг (или наоборот) и что катушка намотана, вставлена ​​в черные пазы и загерметизирована. Как только магнит попадает в держатель, магнитная цепь замыкается. Как известно любому, кто играл с подковообразным магнитом, разомкнуть замкнутый контур очень сложно.

Рис. 2. Катушка и путь потока.

Здесь мы видим, что при открытом замке открытые грани являются полюсами магнита. Обратите также внимание на то, что магнитный путь в два раза шире в центральном полюсе, чем на верхнем и нижнем полюсах, так что плотность потока довольно постоянна. Как только замок закрывается, флюс образует петлю через железный сердечник.

Когда на катушку подается питание с правильным напряжением и полярностью, поток постоянного магнита нейтрализуется, и якорь освобождается.

Теперь ваша проблема сводится к тому, чтобы катушка могла быть запитана только в соответствующее время. Достаточно поставить одну или две кнопки последовательно с катушкой. В этой настройке кто-то будет следить за тем, чтобы выполнить сброс, нажимать две кнопки, а микроконтроллер все еще может выполнять точную синхронизацию, если это необходимо.

Существует два типа перезапуска, вызванного электромагнитными помехами. Проводил и излучал.

Кондуктив довольно легко определить и исправить с помощью ряда конденсаторов рядом с источником питания драйвера V +, 0 В с соответствующим источником питания.

Излучаемый сложнее определить, сбой масштаба и зависит от качества кабелей и метода экранирования с выбором заземления. Например, экранированная витая пара. Это может уменьшить непреднамеренное излучение, вызывающее перекрестные помехи между кабелями. Плавающие источники постоянного тока, как правило, затрудняют поглощение излучаемого шума, но также могут стать причиной других помех, связанных с землей.

C не требуется, когда B используется для одностороннего переключателя. D — это ICL, используемый последовательно с нагрузкой, который может ограничивать импульсный пусковой ток, но также ограничивает пусковой крутящий момент, но является избыточным, если вы используете ШИМ для регулирования роста напряжения, чтобы сделать то же самое.

К сожалению, детали требуют более подробной информации о компоновке, заземлении питания и экранов, типах и длине кабеля, которых нет в вашем вопросе.

Обратите внимание, что экранированные витые пары, возможно, являются лучшим решением с дросселем CM вокруг кабеля или, что еще лучше, дросселем CM SMD, рассчитанным на этот скачок тока.