Controla 12 solenoides con una pi frambuesa

De la hoja de datos , el TIP120 tiene una ganancia actual mínima de 1000 (probablemente un poco más que esto en 1.4A, ver figura 1). Esto significa que para una corriente de solenoide de 1.4A a través del pin colector, la Raspberry Pi debe suministrar al menos 1.4mA en el pin base. Sin embargo, para este tipo de aplicación de conmutación, el transistor debe encenderse "fuertemente", y esto se hace poniendo más corriente de base en el transistor, tal vez cuatro veces el mínimo de 1.4mA, o 5.6mA.

La corriente de salida máxima de Raspberry Pi en todos los pines GPIO es de 50 mA (consulte esta pregunta y enlaces en la misma), con un máximo de 16mA por pin. Esto significa que con el transistor TIP120 solo podría alimentar un máximo de 8 solenoides simultáneamente. Si esto es aceptable (y está aplicando este límite en el software), entonces el siguiente circuito debería ser suficiente. Creo que esto es más o menos lo que está sugiriendo, pero el LED se ha movido para minimizar el consumo de corriente requerido de la Raspberry Pi.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Las resistencias se calculan de la siguiente manera. De acuerdo con la figura 2 de la hoja de datos, V_BE (sat) = 1.6V o aproximadamente a una corriente de colector de 1.4A. Esto significa que, cuando se enciende, la base del transistor estará a 1.6V. Cuando se enciende, el pin de la Raspberry Pi está a 3.3 V, por lo que necesitamos una resistencia R1 base que proporcione los 5.6 mA de corriente, dado que hay 3.3 V-1.6 V = 1.7 V a través de él. Usando la ley de Ohms, R = V / I = 1.7 / 0.0056 = 300 ohms.

El voltaje en el colector del transistor cuando se enciende es de aproximadamente 0.8V (hoja de datos figura 2, figura V_CE (sat)). Suponiendo que caiga un par de voltios a través del LED, esto significa que una resistencia de 1Kohm para R2 proporciona aproximadamente 9mA a través del LED, un valor adecuado para la mayoría de los LED, pero verifique la hoja de datos de su LED en particular.

El diodo de retorno de corriente conectado a través del solenoide podría ser fácilmente un 1N4004 como se sugiere, pero un diodo de tipo Schottky rápido, como se ilustra, es marginalmente preferible.

Dado que el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es de aproximadamente 0.8V, y la corriente es de aproximadamente 1.4A, el transistor se está disipando en aproximadamente 0.8V * 1.4A = 1.12 vatios de potencia como calor cuando se enciende. Aunque la hoja de datos enumera 2W como la máxima disipación de potencia (cuando el dispositivo está a una temperatura ambiente de 25 ° C), es probable que el dispositivo se caliente, de 100 ° C o más. Aconsejaría poner un pequeño disipador de calor en cada transistor.

Si desea ejecutar las 12 válvulas solenoides simultáneamente, necesitará usar un transistor diferente, y un tipo MOSFET es probablemente la mejor opción. Hay MUCHOS disponibles, pero algo como el NXP PSMN017-30PL ( enlace ) o PSMN022-30PL funcionaría muy bien . Podría reemplazar el TIP120 en el circuito a continuación sin ninguna otra modificación al circuito, y no necesitaría un disipador de calor.

Me parece bien. Es posible que los transistores utilizados como interruptor de alimentación no sean los mejores: su ganancia de corriente DC significa que su R-Pi tendrá que emitir MUCHA corriente de base en cada Transistor (y con 12, eso es mucho más que su R-PI). apagar al mismo tiempo), especialmente si desea la mejor caída de voltaje (más baja) sobre el transistor. Le sugiero que obtenga un MOSFET con un voltaje de activación muy bajo (umbral de VGS de 1-2V)

Puede usar un paquete de baterías Li-Po de 3 celdas, con la capacidad de Amp-hora que necesite para la duración aproximada de la operación. Si está constantemente tirando de 1.4A, entonces una batería de 5 amperios-hora le suministrará por aproximadamente 3 horas a 11V cuando las cosas probablemente dejen de funcionar, para dispositivos de 12V. Obviamente, si solo tienes los solenoides en promedio activados el 10% del tiempo, obtendrás ~ 30 horas fuera de la carga de la batería.

Le sugiero que coloque una resistencia de potencia de 5 vatios (quizás 8 ohmios, para 1.4A a 12V) solo en caso de cortocircuitos, pero uno que no debería limitar su dispositivo durante el funcionamiento normal. Supongo que debería jugar con estos valores. !