Как оживить механику (соленоидный двигатель)

Vadim1989

Доброго времени суток, уважаемые любители что-то смастерить! Делаю макет соленоидного двигателя, кто не сталкивался - youtube в помощь, все наглядно и понятно, поэтому долго писать по принципу работы не стану. В общем с механикой у меня проблем нет, как теоретически, так и практически, и собственно вся механическая часть сего чуда уже изготовлена. И вот настало время всю эту механику заставить работать. Катушка соленоида намотана проводом 0,63, все расчеты взяты из программы Coil32, путем введения габаритных размеров каркаса катушки (изготовлен по чертежам общей концепции) и методом подбора по достижению наибольшей индуктивности. Тут все ок, сердечник соленоида хорошо втягивается при 12V/5A DC блока питания. Работа основана на прерывании и подаче напряжения на соленоид в определенные периоды. В интернете множество вариантов контактных прерывателей, от банальных проволочек до более грамотных решений по принципу щеток и т.д. Я же решил сделать прерыватель на основе щелевой оптической пары, и тут понял, насколько для меня это сложно. Да, эта схема усложняет конструкцию, но Я ТАК ХОЧУ, И Я ЭТО СДЕЛАЮ

Перечитав множество форумов, все равно остался "немного" далеко от истины. По габаритным параметрам и доступности мне подходит оптопара KTIR0611S (или ее аналоги), схему подключения нашел, вроде немного разобрался, но вопросы не ушли. Итак, каким образом питать оптопару от входящих 12V? Рылся долго и все приводит к линейному стабилизатору 7805, для того чтобы выйти на 5V. Так же нашел схему на этом же форуме по подключению оптопары от 5V через резистор. ОК, допустим оптопару подключил, получаю на выходе изменение напряжения при открытом/закрытом окне, далее, на сколько я понимаю, мне требуется транзистор, который будет получать сигнал от оптопары о открывать/закрывать цепь коллектор-эмиттер. Нужно ли за транзистором применять реле для прерывания подачи основного питания на катушку соленоида 12V? Или 12V могут проходить прямо через транзистор при получении сигнала с оптопары? Не компетентен

Блок питания импульсный DC 12A/5A, даташит оптической пары прикрепил. Может кто подскажет, буду очень благодарен.

Реклама

vem566

Оптопару вполне можно питать и от 12 вольт. Разница в величине ограничительного сопротивления. Даташит ограничивает обратное напряжение до 5 вольт. Обратное вроде не предусматривается, так что нужно просто ограничивать ток через светодиод. Ставил такие оптопары в автомобиль. Без всяких пяти вольт. Ограничение по току до 10-15 мА обычным резистором.
А на выходе, как душа пожелает. Усилитель на транзисторе и можно реле, можно транзисторный ключ.
А на форумах... Там разные люди. И по знаниям, и по образованию, и по воспитанию.

Реклама

Vadim1989

По ограничению обратного напряжения не совсем понял. А по резистору, если напряжение остаётся 12 вольт, то для ограничения тока на уровне 15мА нужно просто поставить резистор 12V/15mA= 800 ом?

АлександрЛ

[uquote="Vadim1989",url="/forum/viewtopic.php?p=3172854#p3172854"]по резистору, если напряжение остаётся 12 вольт, то для ограничения тока на уровне 15мА нужно просто поставить резистор 12V/15mA= 800 ом?[/uquote]
(12V- 1,2V)/15mA=720 Om.. вы про прямое падение напряжения на светодиоде забыли, в общем- то разница небольшая- 13,5 мА..

Реклама

Vadim1989

Ок, с диодом понятно, спасибо. Как подключить выводы эмиттера и коллектора? Во всех схемах, которые встречал, стоят два резистора. И тот, который идёт от эмиттера на "землю", заметно большего сопротивления, чем на резисторе, который перед коллектором...

Реклама

Ivanoff-iv

можно мосфет из старой мамки вынуть (их там в районе проца много водится)- тогда схема будет такая: (вложение)
у транзистора пронумеровал ноги если повернуть надписью вверх, ногами к себе (вторая короткая и не припаяна, но она продублирована и припаяна на спине транзистора). резисторы 2 и 3 можно 1-5 кОм.
вместо мосфета можно обычный нпн поставить: 1-база 2-коллектор 3-эмиттер.

Реклама

Vadim1989

Не пойму зачем резисторы р2 и р3 такого большого сопротивления. Резистор 5кОм в данной цепи практически изолятор...
И еще не могу понять для чего во всех попадавшихся мне схемах стоит резистор 10К на пути эмиттер-земля.

Ivanoff-iv

1) для уменьшения энергопотребления
2) максимальный ток через эту оптопару невелик (20мА) R=12в/0,02А=0,6кОм минимум плюс запас, плюс потребление транзистора.
3) сопротивление затвора мосфета мегаомы - 5кОм для него ерунда - его даже наведённой статикой открыть можно.
по картинке) это рассчитано на высокоомный вход - ты же не сразу на соленоид подавать собрался, да и чем меньше оттягивающее сопротивление - тем больше нужен ток - тем ярче надо осветить фотоприемник (при снижении сопротивления падает чувствительность и растет нагрузка на фотодатчик).

Hand-Maker

Резисторы в 5 кОм -- совсем не изолятор, а просто задают меньший ток. При управлении полевиком это нормально.
Транзистор оптопары, при грубой прикидке, работает как выключатель. Ток через него или идет, или не идет. Если не ставить резистор от эмиттера к земле, то ток открытого фототранзистора зарядит емкость затвора полевика, откроет его. Когда же фототранзистор закроется, ток пропадет, но заряженная емкость затвора так и останется заряженной, и полевик не закроется. Резистор как раз эту емкость и разряжает, вызывая закрывание полевика.

Vadim1989

Можно ли в данном случае использовать биполярный транзистор 2N3055 NPN, пропуская через него напрямую 12V/5A для управления соленоидом, подавая на базу сигнал оптопары? Или нужны дополнительные компоненты управления?

Hand-Maker

Нет, не выйдет. По даташиту у этого транзистора усиление порядка 20-30. То есть, чтобы обеспечить ток коллектора 5А, в базу надо вкачать не менее 200 мА. Оптопара такой ток не выдаст, потребуется еще один дополнительный транзистор.

Чем полевики-то не угодили?

Vadim1989

В электронике уж слишком начинающий, полевые транзисторы показались сложными... Да и в данной задаче не посчитал необходимыми. То есть при подаче сигнала с оптопары данный транзистор останется закрытым, или пропустит меньший ток? Вы уж извините, что не стесняюсь задавать вопросы)

korob

Какая логика работы нужна? Соленоид должен срабатывать при освещении, или затемнении транзистора оптрона?

Vadim1989

Не важно, механическая часть предусматривает распределительный вал. Подходит как шторка так и окно.

korob

Тогда вот так примерно:

Спойлер

Соленоид срабатывает при освещении транзистора оптрона.

Vadim1989

Транзистор управляет транзистором, принято, но хотелось бы проще. Зачем диод?

Zyklon-B

Vadim1989 писал(а):но хотелось бы проще.

Примените в схеме составной биполярный транзистор типа КТ-825 или КТ-829 (с радиатором), там в одном корпусе уже два транзистора заключенны.

Vadim1989 писал(а):Зачем диод?

Гасит на себя ЭДС самоиндукции катушки, которое составляет сотни вольт, чтобы не пробило транзистор.

Vadim1989

По схеме Александра, перед светодиодом оптопары стоит резистор 620 ом. Напряжение в цепи 12 вольт, питание светодиода 5 вольт. Не маловато сопротивление резистора?

Добавлено after 5 minutes 27 seconds:
Есть в наличии линейные стабилизаторы 7805, но думаю не выход, так как под нагрузкой сильно греются

korob

Vadim1989 писал(а):...но хотелось бы проще...

Куда уж проще?

Ну хорошо, тогда по порядку:

1) Биполярный транзистор здесь вовсе не для дополнительного усиления, на нём в паре с фототранзистором оптрона собрано подобие триггера Шмитта (для более чёткого срабатывания ключа при перекрытии/открытии канала оптрона).
2)Питание светодиода не 5В., а ~16мА. (светодиоды питают током

), а по сему сопротивление гасящего резистора при подаче на светодиод 12В. R=(12-Uf)/If = (12-1,2)/0,016 = 675 Ом., где Uf - прямое падение напряжение на светодиоде, If - прямой ток светодиода.
3) Диод уже объяснили зачем, без него велики шансы пробоя ключевого полевого транзистора в результате высоковольтных выбросов ЭДС самоиндукции соленоида при закрытии ключа.

Так что здесь ничего лишнего, каждый элемент несёт важную роль.

Vadim1989

Ок. Спасибо. Думаю могу смело собирать по предложенной Вами схеме. Посмотрим что получится