¿Puedo evitar multiplexar una matriz de relés mecánicos mediante Mosfets?

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Quiero usar un Ardiuno para conducir una Matriz de Mosfets TO-220 que disparan relés mecánicos en lugar de LEDS.

Estoy haciendo una serie de tubos incandescentes (léase: parpadeo, bombillas moradas) como una interfaz de pantalla dramática para una instalación de arte. Preferiría usar relés mecánicos para el atractivo estético (clickity clack!). Construiré un prototipo 4 * 4, luego un 16 * 16 o más de acuerdo con los fondos, etc.

Quiero que sea un diseño expandible, por lo que estoy considerando el control multiplexado en lugar de la matriz de puntos.

1: a velocidades de multiplexación, ¿se mantendrá una bobina de relé mecánico?

Estoy cambiando a la tensión total de la bobina, por lo que cuando se multiplexa, la corriente podría estar bien para mantener. ¿Hay algún truco como instalar un condensador en algún lugar que pueda llenar el pequeño retraso?

2: Tendré un diodo a través de la bobina del relé, pero ¿la activación y desactivación de las bobinas a altas velocidades creará cualquier tipo de ruido EM o picos de corriente que debo tener en cuenta?

3: ¿Estoy en el camino correcto? Básicamente, quiero una matriz de lámparas controlables, estoy usando diseños de multiplexación LED estándar porque está disponible para arduino, por lo que no tengo que codificar todo también: D

Encontré una discusión interesante aquí sobre una técnica que utiliza los cierres en serie i2c y TPIC6B595,

    
pregunta Oliver Kellow

3 respuestas

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Sí, es factible.

En vez de eso, lo que usted llama un "pequeño retraso" es el factor limitante importante. Por ejemplo, un pequeño retraso de apagado de 100 uS no permitirá que el relé funcione si el tiempo de encendido es 1 uS. Debe decir cuántos relés tiene en mente y qué tipo de "actividad" tiene en mente. 1000 o 1000 MOSFET, todos alternando a tasas de segundos, es bastante diferente tarea para decir 16 relés que conmutan a 1 por segundo.

En el último caso anterior, puede usar circuitos integrados multiplexores simples (como el CD4051 con un condensador de centro comercial en cada compuerta MOSFET que permite utilizar el MOSFET como muestra y retención).

Y, si quieres métodos impresionantes y retro de 50, puedes realizar esta última tarea solo con diodos, o incluso solo con pasadores de puerto y algunas resistencias y quizás diodos.

Entonces, defina mejor su necesidad y podemos ayudarlo mejor.

CD4051 muestra y espera.

8 relés. 4 pines de puerto. 1 x CD4051.
CD4051 está configurado como 1: 8 mux.
Los 3 pines del puerto proporcionan dirección a 1 de las 8 salidas.
Las salidas conducen las puertas FET.
Las puertas tienen una pequeña tapa a tierra.
La entrada de CD4051 se cambia a alto o bajo por el pin de 4to puerto.
Si es alto, el MOSFET seleccionado está activado.
Si está bajo, el MOSFET seleccionado se desactiva.
Eso es solo una ganancia de 2: 1 sobre el uso de 8 pines de puerto.

16 relés se pueden manejar con 5 líneas y 2 x 4051.

La magia especial puede permitir 16 pines de puerto y amp; 2 x 4051 para controlar 64 relés.

Un condensador ayudará, pero puede que no sea necesario.

    
respondido por el Russell McMahon
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Todo lo que necesita es mantenerse actualizado a través del relé por encima del umbral de retención. Como el relé es en realidad un inductor, puede alimentarlo con pulsos, la multiplexación debería funcionar. Para ello necesita dos diodos para cada relé: diodo de alimentación y diodo de rueda libre.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cómo funciona: cuando ambos n- y p-MOS activaron la bobina del relé cargada con corriente a través del diodo de alimentación (D2, D4, etc. en el esquema). Cuando se apaguen, la bobina se descargará a través de su propia resistencia y diodo de rueda libre, manteniéndolo durante algún tiempo.

Tiempo que puede durar entre los impulsos estimados con la fórmula Thold = R × L × ln (Imax / Ihold), donde R y L son resistencia e inductancia de la bobina, Imax es la corriente máxima y Ihold mantiene la corriente.

Tenga en cuenta que los impulsos de alimentación deben ser suficientes para que la corriente alcance el nivel deseado. Esto puede causar la necesidad de un mayor voltaje de conducción.

Necesitará conocer los parámetros de su relé: conmutación, corriente de mantenimiento, voltaje máximo, resistencia óhmica e inductancia de la bobina. Usando estos, es posible encontrar una forma de onda de conducción adecuada.

    
respondido por el Vovanium
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Cortando a persecución, el TPIC6B595 es una solución decente y no hay que preocuparse por las condiciones estáticas que necesitan ser "renovadas" para mantener la corriente de la bobina del relé lo suficientemente alta como para mantener el cierre del contacto. Lo usaría (o quizás consideraría un interruptor analógico SPI como el ADG714 ): -

Si solo estuvieras activando LEDs, esto sería ideal porque puedes prescindir de los relés. Sí, sé que quieres el efecto clickety-clack, pero pensé en lanzar esta opción. La versión 714 también se puede conectar en cascada al usar el pin Dout conectado al pin Din del próximo dispositivo. Oye, aún podrías usar estos para activar los relés, ya que las bobinas eran de 5 V y de baja potencia.

    
respondido por el Andy aka

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