Elección entre transistor o relé

Para 20Hz definitivamente debes usar la conmutación de estado sólido. Una vida útil típica del relé de operaciones 50-100K se gastará en un día o algo así. Incluso si reduce sustancialmente la clasificación, será difícil obtener más de una semana o dos vidas.

Puede usar un MOSFET H-bridge para hacer esto, sin embargo, tendrá que cambiar de nivel su señal de control para controlar los MOSFET del lado alto y debe evitar los disparos causados por los MOSFET altos y bajos al mismo tiempo. . Un chip que podría resultar útil es el LMD18201 . Está diseñado como un controlador de motor, pero debería funcionar bien al conducir un solenoide siempre que la corriente esté dentro de la capacidad de < 3A. Incluye anti-disparos a través de circuitos y protección térmica.

Esta parte en particular incluye una bomba de carga para los MOSFET del lado alto, por lo que debería funcionar en CC, a diferencia de muchos de los controladores comunes de medio puente que dependen de la conmutación continua para cargar el suministro del condensador boostrap.

Correcto, usar relés, especialmente en esas frecuencias, no es lo ideal. Son más lentos que los transistores y, por lo general, tienen un ciclo de vida. 0.5Hz podría funcionar, pero a medida que se acerca a 20Hz, es posible que no vea ningún cambio útil. Por otro lado, un solenoide no es muy diferente de un relé, así que me pregunto si el solenoide cambiará a esa frecuencia de todos modos. Depende mucho del tamaño del núcleo y de la potencia de la bobina.

Sí, esto ciertamente se puede hacer con transistores. Como desea invertir la polaridad, probablemente querrá usar un controlador de puente H, pero hacerlo con componentes discretos implicará una serie de componentes y cierta complejidad. Si el costo no es tan preocupante, sugeriría mirar los relés de estado sólido. Básicamente, incorporan transistores y un búfer de entrada (generalmente opto-aislados) para facilitar las conexiones a su sistema.

Las cosas de las que tiene que preocuparse en cualquier circuito de puente H es disparar, donde los interruptores superior e inferior están encendidos al mismo tiempo.

Como ejemplo, puede hacerlo con dos de estas SSRs . Podrías conectarlo algo como esto. Para evitar disparos, querrá asegurarse de que ambos pines lógicos no estén altos al mismo tiempo. Lleve la entrada 1 alta para una polaridad. Luego configúrelo en un nivel bajo, haga una breve demora y ponga la entrada 2 en alto para cambiar a la otra polaridad.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}