Richard Oliver, Обсерватория Лоуэлла, США
EDN
Электромагнитные нагрузки обычно отличаются большим гистерезисом. Напряжение, необходимое, скажем, для включения соленоида, намного больше напряжения, достаточного для его надежного удержания во включенном состоянии. Чем меньшим напряжением удерживается соленоид, тем ниже потери мощности и выше эффективность устройства управления.
Изображенная на Рисунке 1 схема управляет электромагнитными приводами воздушных клапанов телескопа канала Дискавери. Рассчитанная на 24 В, катушка соленоида имеет сопротивление 72 Ом. Диоды D1 и D2 и конденсатор C1 выполняют функцию умножителя напряжения. Когда транзистор Q1 закрыт, через них конденсатор C2 заряжается до напряжения примерно в 1.5 раза превышающего напряжение на вторичной обмотке трансформатора. В рассматриваемой схеме это порядка 24 В.
 |
|
| Рисунок 1. | Емкостной делитель устанавливает напряжения включения и покоя для экономичного управления соленоидом. |
Если открыть транзистор Q1, 24 В, до которых заряжен конденсатор C2, включат соленоид. За счет тока соленоида напряжение на C2 уменьшится, и будет оставаться на уровне 7…8 В.
От выбора величины C1 зависит установившееся на нем напряжение и время перезаряда. С помощью осциллографа убедитесь, что при включенной схеме напряжение на конденсаторе C1 всегда остается положительным. Если же это не так, воспользуйтесь конденсатором большей емкости или замените его на неполярный. После выключения транзистора схема быстро перезаряжается, и через 1 с соленоид опять готов к включению. Обратите внимание, что емкости конденсаторов не должны отличаться от номинальных значений более чем на ±20%.
Наиболее привлекательной особенностью схемы является то, что падение излишнего напряжения принимает на себя конденсатор C1, чисто реактивный элемент, вследствие чего рассеивание мощности отсутствует. Рабочее напряжение C1 и C2 должно превышать управляющее напряжение соленоида. В нашем случае используются конденсаторы на 35 В. При соответствующей настройке эту схему можно использовать для управления самыми разнообразными соленоидами.
В телескопе канала Дискавери, имеющем диаметр зеркала 4.3 м, эта схема используется в системах гидирования для выставления выравнивающих масок на световом пути. Работа над телескопом близится к завершению, и скоро станет источником собственной онлайн телевизионной картинки канала Дискавери.
