Jak działa dany układ? Napięcie samoindukcji cewki.

Dzień dobry.

Przeglądając literaturę, a dokładniej kwestię zabezpieczenia obwodu przed napięciem samoindukcji cewki powstałego na skutek przerwania łączności obwodu poprzez diodę spolaryzowaną zaporowo natknąłem się na rozwiązanie odmienne. Rozwiązanie stosowane dla obwodów prądu przemiennego: cewka połączona równolegle z dwójnikiem RC (szeregowe R z C). Czy mógłby ktoś powiedzieć mi coś więcej o takiej konfiguracji, w jaki sposób działa dany układ? Mogę się domyślać, że kondensator przepuszcza wysokie częstotliwości napięcia samoindukcji, ponieważ występują wysokoczęstotliwościowe oscylacje tłumione, ale to tylko domysły.

Kolejne pytanie, czy jest możliwość zabezpieczenia obwodu przed tym zjawiskiem korzystając z rezystora oraz diody zenera?

jeżeli dobrze zrozumiałem chodzi ci o filtry rezystora z kondensatorem

Takie połączenie nazywamy gasikiem (snubber). Są również połączenia obu rozwiązań np RCD snubber.

Zamiast diody zenera poczytaj o transilach.

Przy prądzie stałym jest łatwo, bo dioda tłumiąca przepięcia nie przewodzi kiedy zasilamy cewkę, dioda bardzo skutecznie obcina przepięcie do 0,7V, ale przy prądzie przemiennym zastosować jej nie można, więc trzeba stosować rozwiązania kompromisowe, albo diody Zenera/TVS albo gasiki czy warystory, dobierane tak aby nie marnowały energii zasilania (lub marnowały jej niewiele) i w miarę skutecznie ograniczały przepięcia.

W niektórych zastosowaniach dopuszczenie większych przepięć jest korzystne jeśli chcemy uzyskać szybszy zanik prądu po wyłączeniu.

Z mojej praktyki wynika, że najlepiej sprawuje się równoległy kondensator o odpowiednio dobranej pojemności. Mowa oczywiście o przekaźnikach na prąd zmienny 230-400V. Przykładowo dla TSM-1 daję 0,15µF. Można dobierać poprzez dopinanie małych kondensatorów i próbować jak iskrzy przy rozłączaniu albo przy pomocy miernika współczynnika mocy.

Na ile jest to problem przekonałem się na własnej konstrukcji ogrzewacza sterowanego mechanicznym termostatem. Mimo że prąd płynący przez cewkę przekaźnika to najwyżej kilkadziesiąt miliamperów a termostat wytrzymuje 10A 250V to styki w termostacie wypalały się po kilku tygodniach. Odkąd dałem kondensator, problem zniknął i od 16 lat mam spokój.

Można zastosować 2 transsile. Uważam, że wtedy dobrze jest zasilić cewkę szeregowo przez jakąś rezystancję na wypadek przepięć pochodzących z sieci.

Sam kondensator powoduje przepływ dużego prądu przy załączaniu, co też przyspiesza wypalanie się styków, dlatego szeregowo z kondensatorem daje się opornik.

Od tego opornika zależy, jaki prąd popłynie przy załączaniu (prąd = napięcie/opór) i z tego względu pasowałby jak największy; od kondensatora zależy napięcie, jakie na nim powstanie (nie licząc strat na opornościach i naładowania przed wyłączeniem, U=I*√(L/C), gdzie 'I' to prąd wyłączany, 'L' to indukcyjność cewki, 'C' to pojemność kondensatora) i z tego względu pasowałaby jak największa; ale jak już cewka jest pod napięciem, to przez RC płynie prąd i w oporniku wydziela się ciepło, tym więcej, im większe jest R i im większe jest C. A to oznacza, że jest potrzebny jakiś kompromis.

Jeśli opornik R jest równy oporności cewki, to przy R=√(L/C) całość (cewka + układ RC) zachowuje się jak oporność R.

Czyli jak się nie obrócić zawsze z tyłu...Tak jak piszesz _jta kompromis. Nawet kilka-kilkanaście omów załatwi sprawę zmniejszenia udaru przy załączaniu. Na szczęście przy tak małej pojemności widocznie czas wypalania styku jest zbyt krótki by wywołać zauważalną erozję materiału.