¿Por qué la corriente Flyback destruye el Op-Amp con buffer Darlington?

Question

Estoy trabajando en un proyecto en el que me gustaría suministrar tensiones de control de CC variables a un motor de solenoide continuo para conseguir diferentes velocidades de actuación.

Para amortiguar mi voltaje de control de CC para la alta corriente para conducir el solenoide traté de usar un LM358 op-amp amortiguado Darlington así: Para el Darlington estoy usando un TIP120 que es el siguiente circuito en un paquete TO-220. Como puedes ver incluye un diodo flyback:

Había pensado que el diodo TIP120 interno entre el colector y el emisor se encargaría de la corriente flyback. Sin embargo, estoy experimentando un problema en el que si le doy al solenoide de CC durante demasiado tiempo tengo corriente flyback masiva cuando la entrada op-amp oscila bajo de nuevo (puedo ver el flyback volviendo loco en mi alcance) y el op-amp termina volando a sí mismo.

¿Qué está causando esto? ¿Hay alguna manera de modificar mi circuito para proteger de nuevo la corriente de retorno?

Answer 1

1. Poner una resistencia en serie con la entrada negativa del amplificador. Eso limitará la corriente que entra en el amplificador óptico cuando se produzcan picos de tensión. 10 kΩ debería funcionar.
2. Comprueba la estabilidad. Quizás el amplificador óptico esté oscilando. Con la resistencia del número 1 de arriba, puedes añadir una pequeña tapa directamente entre la salida y la entrada negativa para añadir estabilidad. Eso también ralentizará la respuesta, así que tienes que hacer malabares con la compensación. Unos pocos 10s de pF hasta tal vez 100 pF debería ser todo lo que necesita a menos que se trate de un amplificador óptico muy inusual.
3. Yo añadiría un diodo Schottky invertido desde la salida a tierra. Eso cortará cualquier pico negativo.

Answer 2

Si se tira del solenoide hacia abajo para tomar corriente, se produce una sobretensión en el colector cuando se apaga rápidamente.

Debe tener

Un diodo del colector (ánodo) a Vcc (cátodo) para sujetar el pico positivo a Vcc+Vf con la misma intensidad de corriente.

Esto supone que el desplazamiento a tierra es mínimo y que no hay grandes bucles de corriente inductiva al solenoide para evitar la sobretensión por inducción. Es posible que se necesite una resistencia de base <<1k>> para saturar el colector y/o regular la corriente.

Por ejemplo, si el Op AmP fue alimentado por un LDO, puede que no haya protección de sobretensión).

V=LdI/dt describe la sobretensión que vería la alimentación del Op Amp Vcc, no la etapa de salida. La reducción de la velocidad de giro de apagado sólo podría ser una mejora con el filtro de control de entrada de diodo RC.

Answer 3

Así es como lo resolví. Un diodo en serie con la salida del op-amp, impidiendo que cualquier corriente flyback positiva llegue a ese punto:

No estoy seguro de la necesidad del diodo flyback a VCC de la bobina del solenoide. Tal vez alguien más puede aconsejarme sobre ese punto.