¿Cuál de los siguientes métodos debo usar para activar un solenoide desde un microcontrolador?

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He estado estudiando el microcontrolador PICAXE como controlador para un conjunto de tres válvulas de solenoide de 12 VCC (aunque puedo elegir los modelos de 24 V). Para referencia, el controlador utilizará un sensor de temperatura para determinar cuándo se activarán los solenoides, además del tiempo transcurrido (a través del firmware).

Conceptualmente, el uso de un relé para controlar cada solenoide tiene sentido para mí, ya que funcionan a un voltaje más alto que el microcontrolador. Sin embargo, han pasado unos 20 años desde la última vez que estudié electrónica en la escuela secundaria, y me confundo un poco cuando veo soluciones un poco más complicadas a este problema.

Aquí hay un esquema de cómo pensé que debería construir el circuito, simplificado a un pin de salida y un solenoide para mayor brevedad.

Luegoencontréel"Circuito estándar" en el Manual de circuitos de interconexión PICAXE , que se representa de la siguiente manera.

¿Porquéserequiereuntransistorparaactivarelrelé?¿Quizáslacorrientedesalidadelpindelmicrocontrolador(~20mA)esinsuficienteparaalimentarlabobinaenelrelé?

Finalmente,mepreocupéporelespacioqueocuparíantresrelésenmiplacadecircuitosyaunquepodríausarunchipdecompuertaANDdelasiguientemanera.Laventajaesquedichoschipsgeneralmentecontienencuatrocompuertasy,porlotanto,reemplazantresrelésconunchipmáspequeño.

Enesteejemplo,unaentradadepuertasefijaen12V.¿Esestasolucióndepuertafactible?Esdecir,silasdosentradas"altas" son diferentes, pero el chip las reconoce como altas, ¿será la tensión de salida generalmente la máxima de las dos entradas? Encontré una hoja de datos para el BU4081B chip, pero tengo dificultades para encontrar la respuesta a esta pregunta en ella.

    
pregunta Steve Guidi

3 respuestas

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¿Por qué usar un transistor para controlar un relé?

Porque el transistor puede manejar mucha más corriente que la salida digital de un microcontrolador. Un relé puede necesitar 60 mA a 5 V, mientras que una salida de microcontrolador solo puede entregar 20 mA. El transistor proporciona ganancia de corriente. Puede controlarse con solo unos pocos mA, y luego puede cambiar considerablemente más que eso.

Conducir un solenoide

Su objetivo final es impulsar un solenoide desde una señal lógica digital. Primero, accionar un relé, luego tener el relé accionar el solenoide es una complicación innecesaria. Con el circuito correcto, el solenoide se puede accionar utilizando transistores como dispositivos de amplificación en lugar de relés. Esto es deseable porque los transistores son más pequeños, más baratos, más confiables y el resultado será más eficiente.

Tenga en cuenta que la bobina de un relé es un solenoide. Ya sabes como conducir uno. La única diferencia podría ser que el solenoide que realmente desea conducir requiere más corriente que la bobina de un relé para cambiar el solenoide.

Sin embargo, eso es solo una cuestión de elegir la parte activa correcta para accionar el solenoide. Por ejemplo, aquí hay un circuito que puede conducir un solenoide de 24 V desde una señal lógica digital de 0-5 V:

Este transistor puede admitir varios amperios y tiene una resistencia máxima de solo 29 mΩ con una unidad de 4.5 V de compuerta. A 2 A, por ejemplo, no disipará más de 116 mW. A menos que sus solenoides necesiten más de 2 A o menos, esto funcionará bien.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Dado el transistor correcto, no hay ninguna razón por la que su segundo diagrama no pueda conducir el solenoide directamente. El cambio de nivel a la tensión del solenoide ya está allí porque el variador al transistor está referenciado a 0V. Esto significa que el nivel de tensión en el extremo superior del relé puede ser de 12 V o 24 V, simplemente sustituya el solenoide por la bobina del relé.

El transistor debe ser capaz de manejar la corriente del solenoide y tener suficiente ganancia para saturarse con la unidad base. Podemos ayudarlo si nos da los detalles del solenoide.

    
respondido por el RoyC
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Hay varias respuestas posibles para esto en la parte superior de mi cabeza:

  1. Para usar MOSFET (más barato): asegúrate de que los entiendes (Rds_ON y V_GS). La pregunta similar que publicaste tiene una buena explicación.

  2. Para usar SSR (más fácil): SSR significa Relé de estado sólido. Como su nombre lo indica, es un relé que utiliza electrónica y optoacopladores para cambiar en lugar de partes mecánicas. Los SSR pueden ser compactos y vienen con paquetes DIP e incluso paquetes SMD. Solo asegúrese de elegir uno que acepte 5 V para el control y pueda manejar la corriente de solenoide. Un ejemplo es este chip AQV212, hoja de datos: enlace

respondido por el Chehadeh

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