Dada una fuente de alimentación de 3v (baterías 2xAA) y un microcontrolador, ¿cuál es la forma más sencilla y económica de generar un pulso de 500 v 500 ms 500 mA (para controlar un solenoide)?
Dada una fuente de alimentación de 3v (baterías 2xAA) y un microcontrolador, ¿cuál es la forma más sencilla y económica de generar un pulso de 500 v 500 ms 500 mA (para controlar un solenoide)?
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Entonces, tiene un solenoide con resistencia de 9 Ohm y necesita empujar 500 mA a través de él. En este momento pico, tendrá 4.5 voltios (9 * 0.5) en este solenoide, por lo que 3.6 no se ven lo suficiente (si está seguro de que es suficiente, entonces probablemente la corriente requerida sea menor).
Tomaría un chip convertidor incremental (basado en lo que puedo preparar en las tiendas de todo el mundo; en mi caso, es MC33063
, que está disponible en convenientes paquetes DIP o SOIC por mucho menos de $ 1. busque "MC33063 datasheet pdf" y navegue por este documento para descubrir los esquemas típicos. Veo que necesitaré algunos componentes más: resistencias, condensadores, inductancia. Dicen que el chip es capaz de proporcionar hasta 1,5 A, por lo que el resto La necesidad es elegir los valores adecuados de acuerdo con sus instrucciones, por ejemplo, para un voltaje de salida de 5 V. Sus baterías estarán funcionando a casi 3A en este momento, por lo que es importante que estén nuevas.
Sospecho que aquí hay algunos malentendidos :)
Por lo general, puede controlar el voltaje o la corriente, no ambos. Es decir. puede aplicar un voltaje dado al solenoide y ver qué corriente fluirá (no aumentará de inmediato).
La idea central de la conversión incremental, usa la inductancia en sí misma. Imagina que tu controlador aplica el voltaje a la bobina. La bobina comienza a elevar la corriente y cuando la corriente es lo suficientemente grande, la cambia al condensador. La bobina no pudo detener la corriente instantáneamente, por lo que carga el condensador hasta que la corriente cae a cero. En este momento el condensador tiene la carga máxima y la tensión máxima. A menudo, el diodo evita el flujo de retorno del condensador a la bobina.
Mire esta imagen: enlace
Imagina que hay un transistor controlado por MCU (quizás, MOSFET) en lugar de la clave.
Ahora solo necesitamos entender mejor qué tipo de carga / solenoide utiliza. Tal vez pueda obtener más de 500 mA de corriente con menos de 3,6 voltios. Esto depende de su resistencia ...
De todos modos, puede suceder que la forma más barata / simple sea usar la tercera batería.
Depende de la carga en detalle.
Para la mayoría de los solenoides, la mayoría tolerará un voltaje más alto brevemente sin problemas. La mayoría, una vez energizada, continuará manteniendo un voltaje mucho más bajo del que se requería para que funcionen.
Teniendo en cuenta estas suposiciones, vamos a sugerir un circuito que emita un pulso máximo nominal de 6 V, decayendo exponencialmente con una constante de tiempo determinada por el tamaño de los condensadores que usa y la corriente consumida por la carga. Debería ser posible obtener 30 ms con componentes de valor razonable, aunque puede encontrar que menos de 30 ms funcionarán bien con su carga, especialmente con el inicio de mayor voltaje.
Use un doblador de voltaje, que consiste en dos condensadores. Para entregar 30mS de 500mA, que es una carga de 15mC, se requeriría una caída de 1.5v en un capacitor de 10mF (10000uF). Con el bajo voltaje que tienes, eso es fácil de hacer.
Ponga una tapa a tierra y use una resistencia fija para cargarla a 3v. Esta es tu gorra de pedestal. Esta es una conexión permanente, haga que la resistencia sea lo más grande posible para que siga cumpliendo con su tiempo de recarga, dado el ciclo de trabajo que desea.
La segunda gorra es tu 'gorra voladora'. Cargue esto con 2 resistencias, una a tierra, una a 3v, otra vez las resistencias más grandes que pueda para su ciclo de trabajo.
Cuando desee pulsar, use un transistor (BJT, FET o incluso un relé) para conectar la 0v de la tapa de vuelo a la + ve de la tapa del pedestal. La tapa voladora + ve sube a 6 v, y entregará 500 mA durante 30 mS mientras desciende a 3 v al final del pulso, cuando se cambia a su carga.
Una tapa de pedestal es para aislar su caída de voltaje de su riel de suministro + ve. Si su suministro de batería es lo suficientemente rígido, o si usa una tapa de desacoplamiento de suministro mucho mayor que 10 mF, puede salirse de la posición de colocar la tapa volante directamente sobre el suministro de 3v. Sin embargo, la caída de la oferta resultante puede perturbar su micro, por lo que sugiero el enfoque de dos topes un poco más complicado primero.
Un micro potenciador haría el truco. Éste puede generar 5V desde voltajes tan bajos como 1.5 voltios: -
Elija R1 y R2 para obtener el voltaje de salida deseado de 3V6.
Hay varios dispositivos como este de TI y LT. La corriente de reposo en el modo de no conmutación es de 140 uA y el dispositivo se puede apagar a 10 nA. Cuando no se conmuta (o se apaga), el condensador se descargará lentamente, de modo que asegúrese de que R1 y R2 sean lo más grandes posible y que C2 sea de cerámica con pocas fugas. D1 también debe elegirse para ser un tipo de fuga baja (probablemente de silicio en lugar de un diodo schottky).
Esta es básicamente la idea del usuario 44635, excepto que la tensión del capacitor es negativa. Lo dibujé para ver cómo minimizar la cantidad de componentes.
Cuando Q1 está desactivado, C1 se carga a través de R1 y D1.
Cuando Q1 está activado, C1 se descarga en L1 a Q1 y Q3.
D3 vuelca la energía de L1 a C1 cuando se apaga. Puede ralentizar la desconexión del solenoide como está.
Los componentes son baratos, pero es necesario tener un capacitor relativamente grande y el tiempo para cargarlo. Aunque R1 se puede modificar fácilmente a un transistor para una carga rápida. En general, no estoy seguro de que esta sea la manera en lugar de un refuerzo simple como el sugerido por Andy aka.