NPN BJT Relay Circuit no se apaga

2

Estoy aplicando una señal de 3.3V con mi Raspberry Pi a la base de un transistor NPN para activar un relé SPDT 6V ( hoja de datos del relé , modelo G2R-1-S-DC6 (S)). El voltaje de activación / bajada del relé es 4.4 / 0.9V. El transistor activa el circuito como debería cuando se aplica la señal, pero no se apaga cuando se elimina la señal.

La resistencia de la bobina del relé es de 68.7 ohmios, como se muestra en la simulación. Se agregó la resistencia de 161 ohmios para disipar algo de energía porque el transistor tiene una capacidad nominal de 600 mW. Al agregar la resistencia del emisor, calculé que necesitaba estar por debajo de 40.7 ohmios. Utilicé un 33 ohm porque eso es lo que tenía en la mano. El suministro de 24 Vcc se usa aquí porque es lo que está disponible en el sistema. Estoy usando un transistor 2N2222 de Radio Shack con un Beta = 200. La tierra de 3.3V y la tierra de 24V se unieron cuando se construyó el circuito.

He experimentado con la adición de una resistencia desde la base hasta el suelo; Intenté esto con resistencias de 10k, 33k y 100k. He probado un diodo en paralelo con el relé apuntando hacia arriba. Utilicé un nuevo transistor cada vez que probé un nuevo circuito para garantizar que el transistor no se quemó en la prueba anterior. También probé varias combinaciones diferentes de Rb y Rc con el mismo resultado. La parte extraña es que, al experimentar con los valores de Rc, la Beta calculada a partir de las mediciones de prueba osciló entre 50 y 500, lo que es muy extraño. En todos los ensayos, la corriente a través del relé se calculó en la simulación; no cambió después de la aplicación y después de la eliminación de la señal.

Vi otro post donde alguien usó un pequeño capacitor en paralelo con Rb para eliminar el voltaje del emisor de base, también probamos esto pero no funcionó ( link - es el tercer diagrama de la parte superior).

Cualquier consejo será muy apreciado.

    
pregunta Andrew Wellmeyer

3 respuestas

4

Agregue un diodo de retorno.

Al apagar la corriente, una bobina reducirá el voltaje hasta que algo comience a conducir, de modo que pueda continuar dejando que la corriente fluya, siempre que tenga energía magnética en su interior. Lamentablemente, la ruta conductora es proporcionada por su transistor, después de que se fríe.

Ese pulso negativo puede alcanzar miles de voltios. En serio!

    
respondido por el EvertW
4

El relé ya no se apagará porque la primera vez que intentó apagarlo, el voltaje de retorno generado por la bobina del relé apagó el transistor, de modo que ahora está en cortocircuito entre el colector y el emisor.

La forma común de solucionar esto es poner un diodo a través de la bobina del relé en reversa. Está orientado para que no se conduzca cuando se enciende el relé. Cuando el relé se apaga, el diodo proporciona una ruta segura para la corriente de retorno de la bobina, hasta que finalmente se disipa debido a la caída directa del diodo y la resistencia de la bobina.

El resto de tu circuito también tiene problemas. Tener un emisor y una resistencia de base no tiene sentido. Ya que tiene mucho más voltaje disponible del necesario, usaría el transistor en la configuración actual del sumidero. Conecte la base directamente a la salida digital y coloque la resistencia adecuada entre el emisor y la tierra para la corriente del relé. Ahora el relé siempre verá esa corriente cuando está encendido, independientemente de la tensión de alimentación. Un voltaje de suministro más alto que el necesario causará más disipación en el transitor, por lo que un restaurador en serie con el relé tiene sentido.

    
respondido por el Olin Lathrop
0

Además de las sugerencias mencionadas anteriormente, su diseño no proporciona suficiente corriente para la bobina. Su descripción muestra Ic = 65,71mA , de acuerdo con las especificaciones de su relé, la bobina necesita 87mA en modo CC para el SPDT a 6V . Necesitas 20mA más. Si los relés no se accionan con la corriente de acuerdo con las especificaciones del fabricante, a menudo funcionan de forma errática. Le recomiendo que use una configuración de transistor Darlinton para controlar sus relés. Es la forma habitual de hacerlo (por ejemplo, utilizando los circuitos integrados ULN2803A para controlar varios relés). El Darlington puede conmutar más corriente que con el diseño del colector-emisor.

    
respondido por el Alf

Lea otras preguntas en las etiquetas