El solenoide no funciona de manera confiable cuando se maneja a través de la frambuesa pi

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Estoy manejando un solenoide desde una frambuesa pi cero W. El solenoide no funciona de manera confiable, a veces no se mueve en absoluto. Cuando coloco el solonoide de modo que apunte hacia abajo (para que la gravedad ayude), siempre funciona. Cuando conduzco el solenoide directamente desde la fuente de alimentación, éste se activa de forma confiable.

Estoy usando este esquema con algunas partes ligeramente diferentes:

Mispartes:

Parece que el voltaje a través del solenoide es demasiado bajo, pero lo medí, y es alrededor de 5V como debería ser. Edit: Medí esto sin el solenoide, esto está mal. Con el solenoide estoy midiendo alrededor de 2V. Este parece ser el problema.

¿A dónde me voy mal?

Solución

Entonces, muchas gracias a todas las respuestas, me di cuenta de que el voltaje a través del solenoide era simplemente demasiado bajo (2.5 V), debido a las características de la resistencia TIP122 que estaba usando. Así que cambié el TIP122 por un mosfet IRLB8721PbF, y está funcionando un poco mejor: alrededor de 3.15 V a través del solenoide.

Preferiría tener los 5V completos a través del solenoide, pero esto parece difícil de lograr dada la salida GPIO de 3.3V en la frambuesa, que no encenderá por completo a muchos transitores / mosfets. Intenté manejando el mosfet usando el transistor , pero esto dio un voltaje aún más bajo. Si leo la hoja de datos correctamente, el IRLZ44N daría un mejor resultado, pero eso no estaba disponible aquí. Consulte para obtener más información: Uso de MOSFETS con 3.3 voltios .

De todos modos, 3.15V parece ser suficiente para manejar mi pequeño solenoide de manera confiable, así que eso es lo suficientemente bueno para mí. Una vez más, muchas gracias por las respuestas!

    
pregunta Simon Epskamp

3 respuestas

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Si observa detenidamente la hoja de datos de su solenoide, verá que consume 1.1 amperios a 5 voltios. Ahora mire la hoja de datos para el TIP102. Tenga en cuenta que se ha vinculado a un TIP122, pero está bien, los dos están lo suficientemente cerca. A 3 amperios y 6 mA de corriente base, el voltaje de saturación es de aproximadamente 2 voltios. Además, para una corriente de base de 80 mA, el voltaje del emisor de base se da como 2.8 voltios. A una corriente de base más baja, calcule un voltaje de emisor de base de aproximadamente 2,5 voltios. Luego, para una salida Arduino de 4 voltios y una resistencia de base de 1 k, solo obtendrás alrededor de 1,5 mA, que puede ser suficiente o no para encender el transistor por completo. Incluso si lo hace, un voltaje de saturación de 2 voltios significa que solo aparecen 3 voltios en su solenoide de 5 voltios, por lo que no proporcionará tanta fuerza como cree.

Por lo tanto, su unidad base es bastante marginal en términos de encender su transistor, e incluso si lo enciende por completo, no obtendrá toda la fuerza del solenoide.

Debes cambiar a un MOSFET de tipo n de nivel lógico. Una buena opción podría ser un IRLZ44N.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Los conmutadores BJT funcionan de manera ineficiente en comparación con los MOSFET ....

editar

... cuando se usa con cargas magnéticas de alta corriente a bajo voltaje de suministro debido a la caída de Vce y la fuerza del solenoide se reduce por la corriente y por lo tanto la caída de voltaje. Tenga en cuenta que las notas de Android no indican dónde utilizar esta TIP122 a 5V. Dice 6V para permitir una caída de 1V o aproximadamente el 20% de su fuerza de solenoide en V + = 5V. Mala elección de diseño por parte de usted y mala información en las notas de Android.

  

Use un suministro de 6V para el solenoide o use un Nch FET con RdsOn < = 200mOhm con 5V y desacople el suministro cerca del solenoide y el gnd.

finalizar edición

Otra información

Para este Darlington, use de 100 a 400 el cuadrado de arriba como regla general. Por lo tanto, si 5V en 1K es 3.6mA, entonces solo se manejan 1.4A de manera confiable. peor de los casos. con gota Vce 0.7 a 1V. (excesivo aquí)

.

Para hacer un buen cambio, Rce debe ser < 10% Pref. < 2%, de resistencia DC del solenoide. y como hay una ganancia de voltaje de Arduino Voc a V + en el solenoide, Ic / Ib es demasiado alto para saturar el interruptor y se calentará por VI = Pd drop.

puede especificar el solenoide DCR en Ohms y probar 10 veces este valor para Rb y no exceder el Pd máximo en el controlador Arduino ~ 50 Ohm a 5V.

O especifique DCR y V + reales para un análisis más detallado o use un MOSFET Nch de bajo nivel lógico RdsOn con diodo de pinza de la misma clasificación de corriente si no está incluido en MOSFET.

Use pares de torsión solamente y evite los bucles de corriente en el suministro, así que también use pares de trenzas allí, ya que las corrientes transitorias de suministro emiten impulsos EMI.

También coloque un interruptor de diodos acros, no solenoide, a menos que esté integrado, de modo que el desahogo de corriente de cierre siga la misma dirección a lo largo de los cables al solenoide desde el interruptor para menos EMI.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Especificaciones bastante malas en ese solenoide, y el esquema tampoco se ve bien.

TIP112 solo hará VceSat a aproximadamente 1V .. eso solo deja 4V sobre el solenoide ... Le sugiero que use un MOSFET en su lugar.

    
respondido por el Trevor_G

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