Strom kurzfristig erhoehen

[Eddi1984]

Hi Leute,

ich habe einen solenoid der mit 24V DC betrieben wird. Ich habe den Widerstand des solenoid gemessen und der betraegt ca. 32 Ohm.

a) Meine erste Frage, da der solenoid eine spule ist stimmt der widerstand im betrieb nicht. Ist es moeglich an hand des widerstandes und/oder einer schaltung die mH des solenoid zu bestimmen?

b) Ich brauche eine schaltung, mit der ich beim einschalten der spannung einen strom bekomme, der doppelt so hoch ist wie der normal strom im normal betrieb. Hat irgend jemand einen vorschlag?

Danke schon mal.

So long,

Eddi

[steep]

Wenn man es anders Formuliert, im Betrieb sollte der Strom kleiner sein als beim einschalten, dann gibt es einen Weg.
http://www.vfo-magazin.de/index.pl/das_relais_und_seine_stromsparende_schaltung__01/2006

[Yossarian]

Hallo
a)nein
b) für den doppelten Strom mußt Du die Spannung verdoppeln.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Eddi1984]

Danke schon mal fuer eure antworten.

wie kann ich denn die spannung erhoehen, irgendwelche tipps? (habe nur ein Power Supply mit 24V DC zur verfuegung)

Danke.

[Yossarian]

Hallo
Such mal nach Ladungspumpe.
Mit freundlichen Grüßen
Benno

[ManuelB]

Also wenn er mit DC betrieben wird hat die Induktivität, bis auf den Einschaltvorgang, keine Auswirkung auf den Strom. Erst bei zeitlich veränderlich Vorgängen macht sich die Induktivität bemerkbar. Also Einschalten, ausschalten oder Betrieb mit AC.
Man sollte die Induktivität bestimmen können mit einer sin. Wechselspannung bekannter Frequenz und Amplitude.

MfG
Manu

[Felix G]

Etwas aufwändiger, aber mit maximaler Flexibilität:

Eine spannungsgesteuerte Stromquelle aufbauen (braucht man ja außer einem OP kaum was für), und dann den Sollstrom von einem µC vorgeben lassen (PWM, mit einem Kondensator geglättet). Das ganze sollte natürlich so dimensioniert sein, daß der Strom bei 100% PWM doppelt so hoch ist wie im Normalbetrieb gewünscht (d.h. ggf. muss dieser Teil der Schaltung eben mit einer höheren Spannung versorgt werden).


So könnte jeder erdenkliche Stromverlauf erzielt werden, alles nur eine Frage der Software. Ob diese Variante sinnvoll ist hängt wiederum von der Anwendung ab, vielleicht wäre das auch mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

[Eddi1984]

Hi,

ich habe eigendlich nach etwas kleinem gesucht. Sagen wir es mal so, wenn ich auch die spannung verdoppeln kann, dann sollte das auch reichen, der solenoid sollte auch dann kraeftig genug anziehen koennen. Wie gesagt, der strom oder auch spannung sollten nur fuer max 1 sek doppelt sein, dann sollte die schaltung den normalen strom/spannung benutzen. Ausserdem habe ich ein kleines gehause, wo die schaltung reinpassen sollte, die masse sind: 2.5x2.5x2.5cm.

Ist es nicht moeglich das mit einem oder mehreren condensatoren zu realisieren?

Danke.

[harry3]

Ja das kann man mit Kondensatoren realisieren. Nennt sich Ladungspumpe, damit kannst du ein bisschen weniger als die doppelte Eingangsspannung (2*24V=48V) erzielen.
Das Problem ist dass Ladungspumpen nicht viel Strom liefern können. Aber für 1sec. sollte es reichen, wenn du mit der Ladungspumpe zuerst einen großen Kondensator auflädst und diesen dann über die Spule entlädst sollte das für 1sec. schon reichen. Schalte halt hinter dem Kondensator noch eine Diode dazu damit dir das ganze nicht zu schwingen anfängt.
http://www.sprut.de/electronic/switch/schalt.html#pumpe

Übrigens gibts bereits fertige Ladungspumpen ICs, da brauchst du nur noch die Kondensatoren außen dranschalten und fertig. Das sollte dann auf jeden Fall klein genug sein!

Der Widerstand stimmt im Gleichstrombetrieb übrigens schon, allerdings verhält sich die Spule halt so dass sie nicht sofort Strom fließen lässt, sondern sich dieser erst mehr oder weniger schnell aufbaut. In welchem Zeitmaßstab sich das abspielt, kannst du abschätzen mit der Formel 5*L/R, also 5mal Induktivität der Spule durch den Widerstand(32Ohm). Wenn die Spule nicht allzu groß ist(kleiner 1H) spielt sich das ganze in einem brauchbaren Zeitrahmen ab(<15ms).

Vergiss nicht eine Diode in Sperrrichtung parallel zur Spule zu schalten, damit die Spule keine Spannungsspitzen in der Schaltung verursacht!

[Besserwessi]

Für den Einschatpuls könnte ein großer Elko reichen. Für 1 sekunde wird das aber schon schwierig (groß). Für rund 1,5 A Strom reichen 1000 µF bei 15 V Spannungshub gerade mal für 10 ms. Die schaltung wäre relativ einfach, aber man braucht halt einen großen Elko. Die Fertigen Ics sind da eher weniger geeignet, denn oft gehen die nur bis etwa 10 V.

Eine alternative wäre ein Schaltwandler. Da könnte man die Spannung etwa verdopplen und danach mit leicht reduzierter Spannung (1 Diode oder Widerstand einer Induktivität) weiterarbeiten, wenn der Wandler im wesentlichen aus ist. Dann müßte man aber den Ablauf noch irgendwie steuern. Mit dem Schaltwandler muß die Spannungsquelle auch den gut 4-fachen Strom liefern können, mit dem großen Elko nur den doppelten.

Den Spannungspuls beim Ausschalten könnte man wohl auch zum teilweisen laden des Elkos benutzen. Ausnahmsweise wäre hier wohl die Freilaufdiode parallel zur Spule nicht so gut.

[Eddi1984]

Hi, danke schon mal an alle. Ich denke, das die Ladungspumpe am besten geeignet ist. Ich brauche nur fuer max. 1s einen hohe spannung. werde es mal simulieren und auch aufbauen.

danke.

[Gock]

Kannst es auch mal mit einer speziellen Ladungspumpe versuchen: Bootstrapschaltung:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bootstrapping_%28Elektrotechnik%29
Besser ist wahrscheinlich die Spannung noch weiter zu erhöhen und dafür die Zeit zu verkürzen, wenn möglich...
Gruß

[shaun]

Bootstrap war der richtige Hinweis. Normalweise bekommt die Spule "plus" über eine Diode, hinter der Diode hängt aber auch noch der Pluspol eines dicken Elkos. Dessen Minuspol ist normalweise mit der Schaltungsmasse verbunden und wird zum Anziehen gegen "plus" gezogen. So wird die im Ruhetzustand gespeicherte Energie auf die normale Versorgung aufgestockt - alles ganz bildlich gesprochen. Um diese Umschaltung zu erreichen kann man zwei Transistoren geeignet ansteuern, ich habe aber auch schon Tricksereien mit NF-Leistungsverstärkern wie TDA2003, LM1875, TDA2030/L165 gesehen. Einfach als Komparator geschaltet hat man so in einem TO220-Gehäuse einen ganz brauchbaren Schalter für bis zu 30V (je nach IC auch mehr), der sich mit einem Logikpegel steuern lässt. Der Spannungsabfall v.a. über dem oberen Transistor ist zwar höher als mit einer MOSFET-Schaltung, aber ob es etwas ausmacht, ob 48 oder nur 46V anliegen müsste man testen. Wenn ja wären auch die 48V sehr grenzwertig kalkuliert...