transistor cambia un LED, pero no una válvula solenoide

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Estoy trabajando en un proyecto de hobby donde intento manejar una válvula de solenoide con un arduino (para un riego automático de la planta).

La válvula solenoide toma 12v, así que he montado algunas baterías más pequeñas en serie para suministrar ese 12v. Eso funciona: cuando conecto la válvula solenoide directamente a la batería, se abre. Según su hoja de especificaciones, la válvula puede dibujar 500 mA. (Aunque eso es mucho, solo necesito hacerlo durante unos segundos, tal vez cada pocas horas). Puede ver las especificaciones del solenoide aquí: enlace

A continuación, hice un pequeño circuito que alterna un LED con un transistor: un pin digital del arduino (5v) es la entrada de la base, y el LED se alimenta de la batería (por lo tanto, batería positiva- > led- & gt ; colector- > emisor- > batería negativa). Eso también funciona, la luz parpadea de forma intermitente (controlada por un código). Esto funciona si la fuente de alimentación es la batería o el arduino (aunque descubrí que tenía que dar a los dos circuitos una base común para que eso funcione).

Sin embargo, cuando conecto todo (todos con pilas), el LED sigue alternando, pero el solenoide no lo hace. ¿Es este un problema con el cableado del transistor del lado alto frente al lado bajo? (Estoy un poco confuso en la distinción, pero si funciona para el LED, entonces esa parte del circuito es correcta, ¿verdad?).

El transistor NPN es un MPS 2222. Creo que desde su hoja de datos debería poder manejar esta carga, ¿verdad? ¿Lo estoy leyendo mal, y necesito actualizar a uno con una capacidad de corriente más alta o mejores límites de voltaje? enlace

Además, ¿es suficiente usar un LED para proteger el circuito de back-emf cuando el solenoide está apagado?

Gracias! En las fotos de abajo, el cable negro que viene de la parte inferior izquierda es la señal digital del arduino. El cable amarillo (y las cosas que lo rodean) son un sensor no relacionado. Las dos pestañas metálicas en la parte superior son la válvula solenoide.

    
pregunta Ian McMeans

2 respuestas

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No, no se puede esperar que este transistor haga este trabajo por mucho tiempo, si puede hacerlo en absoluto.

En la hoja de datos, consulte "Características de la página" en la página 2. Primero, su potencia de aire libre es de 0.625W, lo que significa que es mejor que Vce sea 1.25V o menos a 500 ma.

Luego, la ganancia (hFE) se muestra a diferentes voltajes Vce y corrientes. Pero significativamente, no se muestra en Vce = 1V e Ic = 500mA, lo que sugiere que el transistor no está clasificado para funcionar en esas condiciones.

Finalmente, el voltaje de saturación de CE se muestra como 1.6 V a 500 mA, lo que excede la potencia nominal que se muestra arriba. Podrá salirse con la suya durante unos segundos en un ciclo de trabajo muy bajo. El MPS2222A sería una mejor opción, su Vce (sat) se muestra como 1V aquí.

Pero ... la condición anterior se logra con Ib = 50mA. Esto casi seguramente excede la corriente disponible de su pin de salida Arduino.

Si está contento de anular brevemente las clasificaciones de energía del dispositivo, podría superar la limitación de la corriente base utilizando un segundo transistor como seguidor del emisor, para generar la corriente básica que necesita.
(el editor de esquemas no se está cargando esta mañana, lo siento)

    
respondido por el Brian Drummond
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Usted tiene el solenoide conectado en serie con el LED, por lo que ambos están tomando la misma corriente, que es suficiente para encender el LED pero no para operar el solenoide. Debe conectar el solenoide en paralelo con el LED y la resistencia de 3.9k, es decir. directamente de la batería positiva al colector del transistor.

También necesita aumentar la corriente de base para mantener el transistor en saturación a 500 mA. El MPS2222 tiene un mínimo de h FE de 30 a 500 mA, por lo que puede necesitar hasta 17 mA en la Base. El Arduino no debería tener problemas para suministrar esta corriente. Asumiendo que el Arduino emite 4.5V y la base cae 0.7V a 17mA, la resistencia entre la salida de Arduino y la base MPS2222 debe ser de 220 Ohms o menos (3.8V / 17mA). No necesitas una resistencia entre la base y el emisor.

El MPS2222 apenas puede manejar 500 mA, pero debería estar bien siempre que se conduzca a la saturación y solo opere el solenoide durante unos segundos.

No se puede usar el LED para proteger el circuito de back-emf cuando el solenoide está apagado. El voltaje a través del solenoide se volverá negativo hasta que alcance el voltaje de ruptura inverso del LED, posiblemente explotándolo. Debe utilizar un diodo rectificador, como 1N4001 o 1N5817.

    
respondido por el Bruce Abbott

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