Autor Tema: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés  (Leído 20512 veces)

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Desconectado elñato

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #45 en: 04 de Mayo de 2015, 11:27:27 »
Hola elñato, acá no hay problemas en revivir post viejos, claro, por supuesto que no estén bloqueados/cerrados, pero si está abierto, pues adelante, nadie te dirá lo contrario.

Ahora a lo de interés, tu me traes en comparación un electrolítico, que posee una capacidad de carga importante y una resistencia interna muy baja, pues no es lo mismo, en el caso de un relay, la capacidad de carga es mucho menor y la resistencia interna es mucho mayor.

La potencia que puede almacenar está dictada por la fórmula anterior mencionada y la intensidad de pico estará limitada por la resistencia interna del propio relay. Esto es así y no hay otra manera de interpretarlo.

Ahora, tu dices que quieres "razonar" el tema, pero as puesto cero empeño en razonar el post anterior mío. Leelo y verás que en ningún momento menciono de tratar un diodo como si fuese una resistencia, créeme cuando te digo que eso lo tengo bastante claro. Mas allá de esto, estan muy claras la respuestas a todas tu inquietudes.

Casualmente me encuentro trabajando en el diseño de un control para un generador perteneciente a un banco de pruebas para motores eléctricos de hasta 1000 HP. Este control lo que hace es controlar por medio de PWM la potencia aplicada al rotor del generador.
Ese rotor lo podemos considerar como la bobina de un relay ya que se alimenta con contínua, la única diferencia es que se alimenta con 150 voltios y 48 ampers, y la frecuencia de conmutación es de 1000 Hz (¿Un poco más grande que un relay verdad?), y estos cálculos que vos estás queriendo aprender los e tenido que aplicar varias veces en este diseño.
Esto te lo explico para que veas que no soy un simple aficionado para que me respondas de la forma que lo haces, o sea no estoy ofendido, pero créeme cuando te digo que se que un diodo no se puede tratar como una resistencia, 26 años de experiencia en electrónica me lo hicieron aprender. Y si bien los cálculos que te e pasado no son exactos, te acercarán mucho a la realidad.

Lo que tú quieres hacer con los relay en paralelo, pues no tiene mucho sentido, por lo menos la parte de hacer la conmutación a mano, ya que no es lo mismo a mano que electrónicamente (a mano tienes rebote del pulsador y electrónicamente no).

Pero bueno, tu sabrás que deseas hacer y como pretendes aprender.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

 

disculpa entonces y reelere todo , de verdad.

por que te parece que probar con 4 reles no me serviria ??
si aguanta la tension inversa de 4 , pues mas tranquilo trabajar acon la de 1 .
igual si es como dices, pues sobrado va el 1N4148

lo de los rebotes, ¿ que problema le ves para esta prueba ??
la idea es poner el 1N4148 y ver si soporta la energia inversa de descarga de 4 reles a la vez.
los rebotes solo le daran mas exigencia , nada mas.

de todas formas si estoy errado , pues simplemente hare la prueba pero en vez de directo con un pulsador a travez de un T. y un pequeño tao en la base , para evitar tema rebotes.

un saludo y  GRACIAS !!!!!!!!!!! ((:-))

PD: les agradezco las ecuaciones, sinceramente si son diferenciales me quedo clavado ahi, no se manejarlas, pero las vere con calma , de nuevo les agradezco mucho .
« Última modificación: 04 de Mayo de 2015, 11:36:03 por elñato »

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #46 en: 04 de Mayo de 2015, 11:34:27 »
elñato, los 1000V no son por esa razon que indicas, te explico el funcionamiento practico de porque poner un diodo con una tension elevada.

Los diodos tienen un tiempo de conmutacion desconozco el del 1n4007 ya que no suele venir indicado (son diodos de uso general). Durante ese tiempo de conmutacion el voltaje puede aumentar considerablemente hasta que el diodo conmuta, dependiendo de la bobina y otros factores el voltaje puede aumentar a cientos de voltios por eso se pone uno de 1000V ya que nunca llegara a tanto, si ponemos uno de 100V y el voltaje aumenta a 200V durante el tiempo de conmutacion, puede que no se dañe en el mismo momento, pero si puede dañarse con el tiempo.

Esto es muy simple comprobarlo, simplemente un osciloscopio, un rele y hacer un circuito que haga de switch. En el osciloscopio se puede observar que en el momento de corte el voltaje crece durante X tiempo hasta que el diodo conmuta y el voltaje desciende a 1V (aproximadamente).

Lo que tu has indicado es el funcionamiento teorico, pero en la practica ocurre esto, hay que saber que un diodo no conduce instantaneamente, por eso en mi ultimo post recomiendo usar el UF4007, version ultrarapida del 1n4007, el cual conmuta al orden de los 75ns, con esa velocidad es imposible que haya ese pico que indico.

Espero que esto te ayude a comprender un poco mas el porque usar ese diodo.

no sabia eso, (si te soy sincero , para mi la estas pifiando groso ) .
yo creo que un diodo en directa NO tiene un tiempo de conmutacion, , ademas, si lo tuviese, pues tambien cualquiier señal posee un tiempo de crecimiento .
para mi la tension de 1000v , o el valor que sea es la INVERSA, puesto que een general los diodos se usan para rectificacion y estan un semiciclo en inversa, y es cosa de saber cuanto soportan.
no es lo mismo para 12v que para 220v .

pero bueno, me gustaria escuchar otras opiniones.
un saludo 

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #47 en: 04 de Mayo de 2015, 11:50:35 »

La ecuacion de la corriente cuando un inductor se pone en corto es:



disculpa :
que es I  ??
la corriente diria que no , por que es lo que quiero averiguar.
la inductancia es L
no se que es esa i mayuscula.

gracias.

Desconectado Chaly29

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #48 en: 04 de Mayo de 2015, 11:59:46 »
no sabia eso, (si te soy sincero , para mi la estas pifiando groso ) .
yo creo que un diodo en directa NO tiene un tiempo de conmutacion, , ademas, si lo tuviese, pues tambien cualquiier señal posee un tiempo de crecimiento .
para mi la tension de 1000v , o el valor que sea es la INVERSA, puesto que een general los diodos se usan para rectificacion y estan un semiciclo en inversa, y es cosa de saber cuanto soportan.
no es lo mismo para 12v que para 220v .

pero bueno, me gustaria escuchar otras opiniones.
un saludo 

En esto estoy de acuerdo con vos elñato, el 1N4148 soporta solo 50V y anda perfecto para un relay y si bien en directa los diodos también tiene un tiempo más que de conmutación sería de reacción, este tiempo de reacción es mucho menor que el de conmutación en inversa y por supuesto mucho menor que el de la bobina en su escalada de tensión.

El 1N4007 se usa solo porque es el más "común", donde un circuito lleva varios diodos de la familia 1N400X, en ves de andar comprando varios modelos distintos, compramos el 1N4007 y le ponemos a todos este diodo y listo. Menos complicación al momento de controlar y comprar stock, y demás yerbas. Solo por eso se usa el 1N4007 de 1000V.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #49 en: 04 de Mayo de 2015, 12:13:25 »
que es I  ??
la corriente diria que no , por que es lo que quiero averiguar.
la inductancia es L
no se que es esa i mayuscula.

La corriente en estado estacionario V/R

Desconectado Chaly29

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #50 en: 04 de Mayo de 2015, 12:33:29 »
Hola elñato, veremos:

por que te parece que probar con 4 reles no me serviria ??
si aguanta la tension inversa de 4 , pues mas tranquilo trabajar acon la de 1 .
igual si es como dices, pues sobrado va el 1N4148

lo de los rebotes, ¿ que problema le ves para esta prueba ??
la idea es poner el 1N4148 y ver si soporta la energia inversa de descarga de 4 reles a la vez.
los rebotes solo le daran mas exigencia , nada mas.

Por supuesto que servirá, pero no con un pulsador, un pulsador tiene rebotes que un transistor no, por lo tanto el "corte" no será tan brusco como con un transistor, la prueba solo es válida si lo que conmuta es un transistor, comandado por algún circuito digital o un microcontrolado, tal como lo usarás en la vida real.

Los rebotes pueden o no darles más exigencia, también pueden permitir que al no ser un corte tan brusco la energía almacenada en la inductancia se valla disipando en varias etapas, por lo que el diodo sufriría menos estres mecánico y eléctrico y tuviese más vida útil.

Si deseas hacer una prueba, que es una opción muy válida, debes siempre hacerla lo más parecida posible a la realidad, cuando cambias parámetros o situaciones ya no cuenta como una prueba real, más si no tienes en claro como influyen estos cambios en el resultado final.

Usa un 1N4148 tranquilamente, un BC337 para la conmutación, 4 o 6 relay's y comenta los resultados, usa una frecuencia elevada de prueba (elevada para un relay, claro), algo así como 2 o 3 Hz.

de todas formas si estoy errado , pues simplemente hare la prueba pero en vez de directo con un pulsador a travez de un T. y un pequeño tao en la base , para evitar tema rebotes.

Esta parte no la entiendo muy bien, pero para hacer una prueba te recomendaría un pequeño microcontrolador programado a tal fin, una cosa muy sencilla y que puedes dejar durante horas funcionando, ya que esta prueba no lo solucionarás con solo unos minutos, y por más tiempo.... te encargo el dedo como te va a quedar, mocho  :D :D :D

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #51 en: 04 de Mayo de 2015, 12:52:41 »

La ecuacion de la corriente cuando un inductor se pone en corto es:





como lleno esa ecuacion ??

I es la corriente nominal de el rele, digamos 30 mA o 100 mA  segun el modelo .
e = 2,7
R = la resisntecia de el rele ??
L = la inductancia, que como no la se , no me es problema suponer 100 uHy  y tambien probar para 10 mHy  dudo que sea mayor ya que Hy es un a unidad muy grande, como en capacitores el faradio .
lo que me mata es la t ..... tiempo .....

muchas gracias

Hola elñato, veremos:


de todas formas si estoy errado , pues simplemente hare la prueba pero en vez de directo con un pulsador a travez de un T. y un pequeño tao en la base , para evitar tema rebotes.

Esta parte no la entiendo muy bien, pero para hacer una prueba te recomendaría un pequeño microcontrolador programado a tal fin, una cosa muy sencilla y que puedes dejar durante horas funcionando, ya que esta prueba no lo solucionarás con solo unos minutos, y por más tiempo.... te encargo el dedo como te va a quedar, mocho  :D :D :D

Un saludo.

Atte. CARLOS.

para no complicarme haciendo un oscilador :

ya lo dibujo asi de paso veo si puedo montar dibujos aca que nunca lo hice  :lol:

igual,me pinta que si cargo con 4 veces la L  y me pongo a darle cada vez que estoy aburrido al pulsador, como que , si estuviese cercad  el limite poco duraria.... sin siquiera hacer lo de el T.


ahi en el dibujo 83 se me ocurrio un oscilador a lo loco , ya me ha pasado , oscila 50 veces por segundo .
calculo que la descarga de el L  a travez de el diodo anitparalelo debe ser seguro mas rapida, ya que es casi un corto , o no ??
si no se quema con esto no se quema con nada
« Última modificación: 04 de Mayo de 2015, 13:10:41 por elñato »

Desconectado KILLERJC

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #52 en: 04 de Mayo de 2015, 13:26:00 »
como lleno esa ecuacion ??

I es la corriente nominal de el rele, digamos 30 mA o 100 mA  segun el modelo .
e = 2,7
R = la resisntecia de el rele ??
L = la inductancia, que como no la se , no me es problema suponer 100 uHy  y tambien probar para 10 mHy  dudo que sea mayor ya que Hy es un a unidad muy grande, como en capacitores el faradio .
lo que me mata es la t ..... tiempo .....
R si es la resitencia del rele
L es la inductancia y no deberias "suponer" deberias medirlo.

Esa funcion es una funcion que comienza con su valor maximo I y luego decrece exponencialmente con el tiempo. (decay phase en la imagen)


La constante de tiempo es L/R en segundos, segun la cantidad de estas constantes de tiempo la corriente va a decrecer en un porcentaje, ahi esta la tabla.


Y aca va lo complejo, tenes que medir la L de la bobina y hacer todos estos calculos para llegar a:
Corriente maxima no repetitiva que debe manejar = I

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #53 en: 04 de Mayo de 2015, 14:19:12 »
Alguien podría poner una gráfica de la I cuando el relé se excita?

Salu2.
« Última modificación: 04 de Mayo de 2015, 16:13:51 por AG1 »

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #54 en: 05 de Mayo de 2015, 03:19:59 »
Hola AG1, la corriente cuando una bobina es energizada (en este caso la de un relay) está en el post justo arriba del último tuyo, es la llamada Storage Phase o fase de almacenamiento, donde la bobina se va "cargando" de campo magnético y aumentando la intensidad circulante a medida que transcurre el tiempo.

Datos para los cálculos, son datos reales obtenidos de un relay simple inversor similar al de la foto que yo mismo e medido:

Bobina para 12 Vcc
Resistencia 387 ohms
Inductancia 0.3 henry



Espero sean de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #55 en: 05 de Mayo de 2015, 04:20:50 »
Hola KILLERJC, por supuesto que no me molesta que me contradigas, pero hagamos una cuentita, que tu mismo has posteado:

Esta sería la ecuación de cuando un inductor se pone en corto, verdad?



Donde:

i = es la intensidad en el tiempo X
I = es la intensidad a régimen permanente
e = 2.7
R = es la resistencia en ohms
L = es la inductancia en henry
t = es el tiempo.

Como sabemos, la mayor intensidad que conseguirá la bobina es en el preciso instante cuando se realiza el corto entre sus bornes, por lo tanto el tiempo es 0 (cero), luego de este momento la corriente empieza a decrecer, verdad? Esto lo puedes ver graficado en las últimas tablas que posteaste, sería el Decay Phase.

O sea para el calculo anterior t = 0

Resolviendo el exponente de "e" y como "t" = 0 (cero) o sea ni bien se hizo el corto, nos quedaría:

Exponente de "e" = - ( R / L) x t = - ( R / L) x 0 = 0     Toda multiplicación por cero es cero

Es sabido que cualquier número elevado a cero es 1, por lo tanto la ecuación inicial nos queda:

              i(0) = I x 1
              i(0) = 0.031 x 1
              i(0) = 0.031A = 31 mA

En definitiva y tal como yo venía diciendo desde un principio, la intensidad de la descarga de la bobina a trabes del diodo será menor que 31mA y nunca mayor porque tiene una caída de tensión más que debe atravesar. O sea, la corriente máxima que atravesará el diodo con este relay será del orden de los 29 mA.

Creo que esta ves no me equivoco, verdad? De lo contrario corregidme.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #56 en: 05 de Mayo de 2015, 04:52:08 »
Exacto Chaly, por eso venia diciendo que la corriente maxima es la I en estado estacionario, yo solo te contradije sobre tomar como energia almacenada lo disipado,  pero nada que cambiara el resultado.

Ahora que decis el valor de la L, yo no la conocia por que no tengo para medirla.

Asi que la constante de tiempo es de 0.78ms
es decir que esa corriente disminuiria al 63.2% en ese tiempo
Y podriamos dar como extinguida cuando ocurren 3 constantes de tiempo, es decir un 95% aproximadamente.

Asi que de necesitar el tiempo para ver la maxima corriente no repetitiva (o repetitiva segun como lo hagan funcionar), estaria en 2.32ms

Para el 1N4148:  
non-repetitive peak forward current (1s) = 0.5A
repetitive peak forward current = 0.45A

Asi que estaria dentro de los parametros que el desea.

PD: Ahora entiendo a lo que te querias referir con 12.7V, es la tension que alcanza la bobina, ya que apartir de ahi empieza a conducir el diodo, esta aumenta la tension hasta el punto que se pone en directa, es decir los 12.7V (suponiendo que las cargas se reacomoden inmediatamente), apartir de ahi lo podemos analizar simplemente como un inductor en cortocircuito.
Lo que ningun datasheet dice es el tiempo que se necesita para reorganizar las cargas desde inversa a directa ( que asumo debe ser bastante corto ya que no lo incluyen ) pero si desde directa a inversa.
El 1N400x ni los menciona ya que son obviamente de rectificacion
« Última modificación: 05 de Mayo de 2015, 05:03:59 por KILLERJC »

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #57 en: 05 de Mayo de 2015, 16:05:51 »
Hola KILLERJC, exacto, hay veces que es difícil explicar la idea que uno tiene, por supuesto, los cálculos que yo realicé en un principio y tal como lo aclaré eran solo de aproximación y no exactos, la idea era realizar un cálculo sencillo y fácil de entender, pero lo compliqué   :?

Los tiempos de los diodos son tan cortos, que para este circuito no vale la pena siquiera tenerlos en cuenta, fíjate que en este circuito se manejan tiempos del orden del mili-segundo y los tiempos de los diodos, aunque sea uno lento como el 1N4007 rondan los nano-segundos. Un millón de veces más rápido el diodo que el circuito.
Puedes, si quieres complicarte la vida incluir estos tiempos, pero no le veo el más mínimo sentido.

Exacto Chaly, por eso venia diciendo que la corriente maxima es la I en estado estacionario, yo solo te contradije sobre tomar como energia almacenada lo disipado,  pero nada que cambiara el resultado.

Sabía que la energía almacenada no es la disipada, pero yo simplemente hice eso para simplificar los cálculos. En un relay siempre los almacenado es inferior a lo disipado.

Asi que la constante de tiempo es de 0.78ms
es decir que esa corriente disminuiria al 63.2% en ese tiempo
Y podriamos dar como extinguida cuando ocurren 3 constantes de tiempo, es decir un 95% aproximadamente.

Asi que de necesitar el tiempo para ver la maxima corriente no repetitiva (o repetitiva segun como lo hagan funcionar), estaria en 2.32ms

En realidad se da como extinta a las 5 constantes de tiempo, o sea 3.875 mili segundos.

Para el 1N4148:  
non-repetitive peak forward current (1s) = 0.5A
repetitive peak forward current = 0.45A

Asi que estaria dentro de los parametros que el desea.

Tomemos 0.45 a que es lo que soporta el 1N4148 de manera no repetitiva.

0.45 / 0.031 = 14.5

Y nadie en su sano juicio conecta 14 relay el paralelo a u solo diodo en inversa  :D  Y si de todas formas quieres hacerlo, pues el 1N4148 funcionaría de maravillas.

PD: Ahora entiendo a lo que te querias referir con 12.7V, es la tension que alcanza la bobina, ya que apartir de ahi empieza a conducir el diodo, esta aumenta la tension hasta el punto que se pone en directa, es decir los 12.7V (suponiendo que las cargas se reacomoden inmediatamente), apartir de ahi lo podemos analizar simplemente como un inductor en cortocircuito.
Lo que ningun datasheet dice es el tiempo que se necesita para reorganizar las cargas desde inversa a directa ( que asumo debe ser bastante corto ya que no lo incluyen ) pero si desde directa a inversa.
El 1N400x ni los menciona ya que son obviamente de rectificacion

Los 12.7 V son solo empíricos y a fines de cálculos, ya que desearlos medir, pues no están en ningún lado, y si mides el diodo solo tendrás su caída de tensión que es 0.7 volts aproximadamente.
Para analizar la descarga desde directa a inversa, pues es muy complejo, porque no solo tienes el retardo del diodo en reaccionar, también tienes la capacitancia del diodo, y primariamente, esta capacitancia en conjunto con la bobina conforman un circuito tanque LC, por lo que primero comenzaría a oscilar, y luego a conducir, pero esto ya no tiene sentido analizarlo, como dije es durante un tiempo tan corto que no se tiene ni en cuenta, porque no hace un resultado de valores significativos.

Espero que ya lo tenga claro el colega elñato, y se le haya ido la incertidumbre que tenía por dejar un tema inconcluso  :D

Fuera de broma, dudas consultarlas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #58 en: 06 de Mayo de 2015, 00:33:52 »
Exacto Chaly, por eso venia diciendo que la corriente maxima es la I en estado estacionario, yo solo te contradije sobre tomar como energia almacenada lo disipado,  pero nada que cambiara el resultado.

Ahora que decis el valor de la L, yo no la conocia por que no tengo para medirla.

Asi que la constante de tiempo es de 0.78ms
es decir que esa corriente disminuiria al 63.2% en ese tiempo
Y podriamos dar como extinguida cuando ocurren 3 constantes de tiempo, es decir un 95% aproximadamente.

Asi que de necesitar el tiempo para ver la maxima corriente no repetitiva (o repetitiva segun como lo hagan funcionar), estaria en 2.32ms

Para el 1N4148:  
non-repetitive peak forward current (1s) = 0.5A
repetitive peak forward current = 0.45A

Asi que estaria dentro de los parametros que el desea.



yo busque una data de el 1n4148 y daba mucho mas, salvo que cada fabricante haga la que quiera, ya la busco

http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/1N4148.pdf
 
valores maximos absolutos:
100 v ..................V. repetitiva reversa
200 mA ...............la foward current
1 amper...................1 pulso de 1 segundo no repetitivo
4 amper .................1 pulos de 1 micro segundo y promesa de nunca mas volver a hacerlo
100 mA ..................corriente en las mediciones de la data , maxima.

ya mire otros fabricantes y NO daban esos valroes, sino como ustedes dicen, no tan altos.

igual, con las ultimas medidas y cuentas (ya con valores ) esta mas que claro, muchisimas gracias.
pero de verdad un tema muy completo esta ahora .

un saludo y gracias
« Última modificación: 06 de Mayo de 2015, 00:42:59 por elñato »

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Re: Diodo idóneo para antiparalelo con bobina relés
« Respuesta #59 en: 06 de Mayo de 2015, 00:45:46 »
Hola AG1, la corriente cuando una bobina es energizada (en este caso la de un relay) está en el post justo arriba del último tuyo, es la llamada Storage Phase o fase de almacenamiento, donde la bobina se va "cargando" de campo magnético y aumentando la intensidad circulante a medida que transcurre el tiempo.

Datos para los cálculos, son datos reales obtenidos de un relay simple inversor similar al de la foto que yo mismo e medido:

Bobina para 12 Vcc
Resistencia 387 ohms
Inductancia 0.3 henry



me sorprendio eto .
1/3 de henry ...........en u rele chiuquito .
yo pense siempre que esas bobinas tenian mHy o micro HY .
como en los C . que la unidad "Faradio" es muy grande y se usan uF , pense que el henry en una L seria una undiad tambien muygrande .
pero al parecer no lo es.