Kysymys:
Kuinka korkeampivirtaisia ​​laitteita (moottoreita, solenoideja, valoja jne.) Voidaan hallita Arduinolla?
jlbnjmn
2014-02-24 02:42:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Etsin laajasti sovellettavaa ratkaisua, joka voidaan sovittaa useisiin projekteihin.

Työskentelen tällä hetkellä useissa projekteissa, joista kukin vaatii ohjausvälineitä välillä 800 mA - 2 A Arduino Uno. Yksi ohjaa askelmoottoreita, yksi 12vdc-solenoiditoimilaitteita ja toinen 12vdc-pneumaattisia venttiilejä.

Esimerkiksi:

Arduino valvoo painiketta ja joka kerta kun painiketta painetaan, se laukaisee solenoiditoimilaitteen. Koska Arduino ei kykene hankkimaan solenoidin vaatimaa virtaa, tarvitaan erillinen virtalähde, kun Arduino ohjaa kytkintä (rele, transistori jne.), Joka sallii suuremman virran kulkea. Askelmoottorille sijoittelu on monimutkaisempi, koska tarvitaan neljä nastaa, jotka ohjaavat neljää erillistä kytkintä (piirin yhteentoimivuuden ylläpitämiseksi). Rele ohjaa ilmaventtiiliä ja vaatii myös 12 VDC: n.

Yritän selvittää, miten käytetään yhtä piiriä, jota voidaan käyttää kussakin näistä sovelluksista (ja tulevissa projekteissa), johon liittyy suurempivirtaisten laitteiden hallinta kuin Arduino-nastat pystyvät käsittelemään.

Prototyyppien muodostusnopeus, standardoidut komponentit ja alhaiset kustannukset ovat ohjaavia tekijöitä. Kytkentänopeus, käyttöikä ja melu ovat myös tärkeitä.

Onko olemassa irrotuskorttia, piiriä tai komponenttia, joka voidaan liittää Arduino-nastaan ​​ja jota voidaan käyttää suurivirtaisen laitteen ohjaamiseen? Ihannetapauksessa ohjelmisto-ohjatulla potentiometrillä, jotta vastus eri projekteille voitaisiin asettaa itse luonnoksessa.

Joten mitä tämä hallitus hallitsisi? Vastus tai jännite? Tai itse laite?
Lauta hallitsisi itse laitetta. Olen lisännyt kysymykseen yksityiskohtia.
Määritä "korkea virta".
Neljä vastused:
#1
+13
jfpoilpret
2014-02-24 03:36:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tällaisten suurten virtojen ajamiseksi sinun on ehkä kaskadattava useita transistoreita (voit käyttää myös Darlington-transistoria). Piiriin on asennettu joukko Darlingtonsia (esim. ULN2803A: ssa on 8 darlington-transistoria, mutta rajoitettu 500mA: han).

Sinun on todennäköisesti käsiteltävä suuritehoisempia transistoreita; Esimerkkinä olen löytänyt STMicroelectronics TIP110: n, joka tukee 2A-virran (4A-huippu) vaihtamista, mutta se tarvitsisi todennäköisesti jäähdytyselementin lämmön hajauttamiseksi.

Huomaa, että ihmettelen stepperisi tarvitsevat todella 2A-virtaa (ovatko he niin suuria?). Stepperille löytyy yleensä IC, joka voi ajaa heitä helposti, esim. L293D, mutta tämä voi ajaa "vain" 600mA).

Päätelmänä pelkään, ettet löydä ratkaisua "yksi koko kaikille", koska kaikki laitteesi ovat erilaisia ​​ja niitä tulisi ajaa sopivan piirin avulla.

Muokkaa:

Koska ylisuuri ei ole ongelma prototyyppitapauksessa, voit käyttää MOSFET tavallisten kaksisuuntaisten transistoreiden sijaan. MOSFET pystyy käyttämään suurempia virtoja ja jännitteitä kuin tavalliset transistorit.

Haittapuolena on, että voit käyttää sitä vain kytkimenä (kuten esim. rele), joten et voi ajaa laitteidesi tarkkaa virtaa. Luulen, että sillä ei ole merkitystä Stepper-moottorille tai solenoidille, mutta se voi olla tärkeä esimerkiksi ajovaloille.

Hyvä asia on kuitenkin se, että voit silti käyttää PWM: ää siihen MOSFET: nä. kytkentänopeus on tarpeeksi hyvä tällaisiin tarkoituksiin.

Hinnan suhteen on olemassa monia erilaisia ​​MOSFET-laitteita, mutta luulen, että löydät tarpeisiisi sopivan (12 V, 2 A) alle 1 dollarilla.

Kehotan sinua katsomaan tätä upeaa artikkelia aiheesta.

2A on tarkoitettu solenoideille. Ymmärrän, että yksi koko sopii kaikille on haaste eikä ihanteellinen tuotantoon. Tällöin tarkoituksena on nopeampi prototyyppien muodostaminen, jolloin rakentaminen on hyväksyttävää.
Huomaa, että jopa TIP110: n kanssa sinun on todennäköisesti lisättävä pienempi transistori sen ja Arduinon ulostulotapin väliin, koska TIP110 voi piirtää 50 mA: n pohjaansa, mikä on aivan liian korkea Arduino-nastalle.
Mielestäni TIP 120 on ihanteellinen tähän, datalehden mukaan se pystyy käsittelemään jopa 5A ja 6V virtoja - https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP120.pdf
#2
+7
Peter Bloomfield
2014-02-26 07:00:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Suurempien kuormien vaihtamiseen on monia tapoja, ja jfpoilpret on kuvannut hyviä vaihtoehtoja. Esitän yhteen muutaman relepohjaisen ratkaisun, jotka soveltuvat pääasiassa suhteellisen hitaille kytkentänopeuksille (ts. Eivät yleensä sovellu PWM: lle).

Puolijohdereleet
Puolijohdereleet (SSR) ovat käytännössä puolijohdepohjaisia ​​kytkimiä. Niitä on monenlaisia ​​kokoonpanoja tarpeidesi mukaan, mutta keskeinen tekijä on, että niissä ei ole liikkuvia osia. Tämä tarkoittaa, että ne voivat olla erittäin luotettavia pitkällä aikavälillä, jos niitä käytetään oikein.

Sisäisesti ne koostuvat yleensä MOSFETeistä ja tyristoreista tai vastaavista. Tämä voi antaa heidän saavuttaa teoriassa melko korkeat kytkentänopeudet. Käytännössä, mitä enemmän tehoa varten se on suunniteltu, sitä vaikeampaa on vaihtaa nopeasti. Tämä tarkoittaa, että nopea ja suuri teho voivat tulla melko kalliiksi.

Kriittinen tekijä on pitää mielessä, että tarvitset yleensä erityyppistä SSR: ää, jos aiot vaihtaa vaihtovirtaa DC: n sijaan. On myös hyvä huomata, että joissakin on sisäänrakennettu optoeristin tai vastaava pitämään virtalähteet erillään.

Sähkömekaaniset releet
Tämä on sitä enemmän "perinteinen" lähestymistapa. Sähkömekaaninen rele (EMR) on melko yksinkertainen komponentti, joka sisältää mekaanisen kytkimen, jota ohjataan sähkömagneettisella kelalla. Jos kytkin on normaalisti auki, kela vetää sen kiinni, kun ohjausvirta syötetään. Sitä vastoin normaalisti suljettu kytkin vedetään auki, kun ohjausvirtaa käytetään.

EMR: llä on useita etuja verrattuna esimerkiksi SSR: iin. Ilmeisin on hinta - niiden yksinkertaisuus tekee niistä melko halpoja, eivätkä kustannukset nouse niin voimakkaasti suuritehoisemmissa versioissa. Lisäksi ohjaus ja kuormitus ovat luonnostaan ​​eristettyjä, eivätkä ne välitä, vaihdatko vaihtovirtaa vai tasavirtaa.

On kuitenkin useita haittoja. Mekaaninen näkökulma tarkoittaa, että EMR: t ovat yleensä paljon hitaampia kuin ei-mekaaniset kytkentäratkaisut ja voivat kärsiä kosketuksesta. Lisäksi ne voivat fyysisesti kulua, ja niihin voivat vaikuttaa esimerkiksi iskut, tärinä ja (mahdollisesti) muut magneettikentät.

Suunnitellessasi piiriä käyttämään EMR: ää, on välttämätöntä olla tietoinen siitä takaisin-EMF (sähkömoottori). Kun ohjausvirtaa käytetään, kela toimii kelana, joka varaa varauksen sähkömagneettisesti. Kun ohjausvirta pysäytetään, tallennettu varaus voi nousta takaisin ohjauspiirin läpi ja luoda suuren negatiivisen jännitteen piikin (mahdollisesti paljon suuremman kuin mitä alun perin käytettiin).

Tämä piikki voi valitettavasti vahingoittaa / tuhota kaikki kiinnitetyt komponentit tai mikro-ohjaintapit. Se estetään / lievennetään tyypillisesti asettamalla diodi taaksepäin releen ohjauskontaktien yli. Tässä yhteydessä sitä kutsutaan joskus flyback-diodiksi, ja se antaa EMF: n hajota turvallisesti.

Voisitko sanoa, että MOSFET, jota käytetään artikkelissa kuvatulla tavalla, johon jfpoilpret linkittää, olisi sopiva vaihtoehto sähkömekaaniselle releelle näihin sovelluksiin?
Kyllä, kuvailemillesi sovelluksille odotan, että MOSFET riittää. Muista vain, että ne ovat herkkiä staattiselle purkaukselle, joten noudata sopivia varotoimia käsitellessäsi niitä.
#3
+3
David Cary
2014-03-11 08:41:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kuten jfpoilpret jo sanoi, teho-MOSFET soveltuu erinomaisesti 12 VDC: n virran kytkemiseen päälle ja pois päältä laitteisiin, jotka vetävät jopa 44 A: ta. Tällaisia ​​MOSFET-virtalähteitä on kymmeniä alle 1 dollaria. Saatavana on kalliimpia MOSFET-laitteita, jotka pystyvät käsittelemään paljon suurempaa virtaa ja jännitettä.

Periaatteessa on mahdollista ajaa askelmoottoria mikro-ohjaimella, kourallisella transistorilla ja muutamalla muulla pienellä osalla. mieluummin käyttää "stepper-ohjainsirua", joten on mahdotonta, että ohjelmistovirhe voi vahingossa kytkeä transistorit päälle siten, että virransyöttö katkeaa maahan (tuhoaa tyypillisesti vähintään 2 transistoria). käsittele mikroporrastusta, virranrajoitusta, ylikuormitussuojaa ja muita mukavia ominaisuuksia.

Kaikki stepper-ohjainpiirit, joista olen koskaan kuullut, ja muutama näitä siruja käyttävä hyllylevy lueteltu osoitteessa http://reprap.org/wiki/stepper_motor_driver.

Erityisesti monet RepRap 3D -tulostimista, joita olen nähnyt, yhdistävät Arduinon neljään Pololu askelmoottorit (kumpikin alle 15 dollaria) viiden askelmoottorin käyttämiseksi

#4
  0
Indee
2019-10-29 10:32:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tein Arduino (Arduino Nano) -piirin 12 V: n Peltierin (joka on myös suuritehoinen lähde) virtalähteeksi käyttämällä MTP3055V MOSFET 60V 12A -transistoria. Ja piiri toimii erittäin hyvin.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...