Küsimus:
Kuidas saab suurema vooluga seadmeid (mootorid, solenoidid, tuled jne) juhtida Arduino abil?
jlbnjmn
2014-02-24 02:42:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Otsin laialdaselt kasutatavat lahendust, mida saab kohandada mitmesuguste projektidega.

Praegu töötan mitme projektiga, mis nõuavad igaüks juhtimisseadmeid vahemikus 800mA kuni 2A alates an Arduino Uno. Üks juhib samm-mootoreid, üks juhib 12vdc solenoidkäitureid ja teine ​​12vdc pneumaatilisi ventiile.

Näiteks:

Arduino jälgib nuppu ja iga kord, kui nuppu vajutatakse, käivitab see solenoid-ajami. Kuna Arduino ei suuda hankida solenoidi poolt nõutavat voolu, on Arduino jaoks vaja eraldi toiteallikat, mis juhib lülitit (relee, transistor jne), mis võimaldab suurema voolu läbida. Samm-mootori puhul on paigutus keerukam, kuna nelja eraldi lülitit juhtiva (vooluahela koostalitlusvõime säilitamiseks) oleks vaja nelja tihvti. Relee juhib õhuklappi ja vajab ka 12vdc.

Püüan välja mõelda, kuidas kasutada ühte vooluringi, mida saab kasutada igas sellises rakenduses (ja kõigis tulevastes projektides), mis hõlmab suurema vooluga seadmete juhtimist, kui Arduino tihvtid suudavad.

Prototüüpimise kiirus, standardiseeritud komponendid ja madal hind on ajendiks. Samuti on olulised lülituskiirus, kasulik eluiga ja müra.

Kas on olemas eraldusvahend, vooluahel või komponent, mida saab Arduino tihvtiga ühendada ja kasutada suure voolutugevusega seadme juhtimiseks? Ideaalis tarkvaraga juhitava potentsiomeetriga, et vastupanu erinevatele projektidele saaks visandis ise seada.

Mida see juhatus siis kontrolliks? Takistus või pinge? Või seade ise?
Juhatus kontrollib seadet ise. Olen lisanud küsimusele üksikasjad.
Määratlege "kõrge vool".
Neli vastused:
#1
+13
jfpoilpret
2014-02-24 03:36:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nii suurte voolude juhtimiseks peate võib-olla kaskaadima mitu transistorit (võite kasutada ka Darlingtoni transistorit). Kiibile on paigaldatud Darlingtonite massiivid (nt ULN2803A-l on 8 darlingtoni transistorit, kuid see on piiratud 500mA-ga).

Tõenäoliselt peate tegelema suurema võimsusega transistoridega; Näiteks leidsin STMicroelectronics TIP110, mis toetab 2A voolu (tipp 4A) ümberlülitamist, kuid tõenäoliselt vajaks see soojuse hajutamiseks jahutusradat.

Pange tähele, et huvitav, kas teie samm-sammud vajavad tõesti 2A voolu (kas nad on nii suured?). Stepperite jaoks leiate üldiselt IC-i, mis suudab neid hõlpsalt juhtida, nt. L293D, kuid see võib sõita "ainult" 600mA).

Kokkuvõtteks on mul kartus, et te ei leia lahendust "üks suurus sobib kõigile", kuna kõik teie seadmed on erinevad ja neid tuleks juhtida vastava vooluringi järgi.

Muuda:

Kuna teie prototüüpide loomise puhul pole suuruse määramine probleemiks, võiksite kasutada / strong> tavaliste bipolaarsete transistoride asemel. MOSFET suudab juhtida suuremaid voolusid ja pingeid kui tavalised transistorid.

Negatiivne külg on see, et saate seda kasutada ainult lülitina (näiteks relee) ja seega ei saa te oma seadmete täpset võimsust juhtida . Ma arvan, et see ei ole Stepperi mootori ega solenoidi jaoks oluline, kuid see võib olla oluline näiteks sõidutulede jaoks.

Kuid hea on see, et saate selleks PWM-i siiski kasutada MOSFETina ümberlülitamiskiirus on sellistel eesmärkidel piisavalt hea.

Mis puudutab hinda, siis seal on palju erinevaid MOSFETe, kuid küllap leiate ühe, mis sobib teie vajadustega (12V, 2A) vähem kui 1 dollari eest.

Soovitan teil vaadata selle teema kohta seda suurepärast artiklit.

2A on mõeldud solenoididele. Saan aru, et üks suurus sobib kõigile on väljakutse ja pole tootmiseks ideaalne. Sel juhul on eesmärgiks prototüüpide kiirem väljatöötamine, kus üleehitamine on vastuvõetav.
Pange tähele, et isegi TIP110 puhul peate tõenäoliselt selle ja Arduino väljundnõela vahele lisama väiksema transistori, kuna TIP110 võib oma alusele tõmmata 50mA, mis on Arduino tihvti jaoks liiga kõrge.
Ma arvan, et TIP 120 on selleks ideaalne, vastavalt andmelehele on see võimeline käitlema kuni 5A ja 6V voolusid - https://www.fairchildsemi.com/datasheets/TI/TIP120.pdf
#2
+7
Peter Bloomfield
2014-02-26 07:00:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Suurema koormuse vahetamiseks on palju võimalusi ja jfpoilpret on kirjeldanud mõningaid häid võimalusi. Võtan kokku paar releepõhist lahendust, mis sobivad peamiselt suhteliselt aeglase lülituskiiruse jaoks (st ei sobi tavaliselt PWM-i jaoks).

Tahkisreleed
Tahkisreleed (SSR) on tegelikult pooljuhtpõhised lülitid. Neid on erinevates konfiguratsioonides, sõltuvalt teie vajadustest, kuid peamine tegur on see, et neil pole liikuvaid osi. See tähendab, et need võivad õiges kasutuses olla pikas perspektiivis väga usaldusväärsed.

Sisemiselt koosnevad need tavaliselt MOSFET-idest ja türistoritest vms. See võib lasta neil saavutada teoreetiliselt üsna kõrge lülituskiiruse. Praktikas on aga seda suurem, et see on mõeldud kiiremaks ümberlülitamiseks. See tähendab, et suur kiirus ja suur võimsus võivad üsna kalliks minna.

Kriitiline tegur, mida meeles pidada, on see, et tavaliselt on vaja muud tüüpi SSR-i, kui kavatsete alalisvoolu asemel vahelduvvoolu vahetada. Samuti on hea märkida, et mõnel on sisseehitatud optoisolaator või muu sarnane, et hoida toiteallikaid eraldi.

Elektromehaanilised releed
Seda enam traditsiooniline lähenemine. Elektromehaaniline relee (EMR) on üsna lihtne komponent, mis sisaldab mehaanilist lülitit, mida juhib elektromagnetiline mähis. Kui lüliti on tavaliselt avatud, tõmbab mähis juhtvoolu rakendamisel selle kinni. Seevastu tavapäraselt suletud lüliti tõmmatakse juhtimisvoolu rakendamisel lahti.

EMR-idel on mitmeid eeliseid näiteks SSR-de ees. Kõige ilmsem on hind - nende lihtsus muudab nad üsna odavateks ja suuremate võimsustega versioonide puhul ei tõuse hind nii järsult. Lisaks on juhtimine ja koormus olemuslikult isoleeritud ja neil pole vahet, kas vahetate vahelduvvoolu või alalisvoolu.

Siiski on mitmeid puudusi. Mehaaniline aspekt tähendab, et EMR-id on tavaliselt palju aeglasemad kui mittemehaanilised lülituslahendused ja võivad kannatada kontakti põrke tõttu. Lisaks võivad nad füüsiliselt kuluda ja neid võivad mõjutada näiteks šokid, vibratsioon ja (potentsiaalselt) muud magnetväljad.

EMR-i kasutamiseks vooluahela kujundamisel on oluline olla teadlik tagasi-EMF (elektromotoorjõud). Juhtimisvoolu rakendamisel toimib mähis induktiivpoolina, hoides laengut elektromagnetiliselt. Kui juhtimisvool on peatatud, võib salvestatud laeng juhtimisahelast tagasi tõusta, tekitades suure negatiivse pinge piigi (potentsiaalselt palju suurem kui algselt rakendatud).

See piik võib kahjuks kahjustada / hävitada kõiki lisatud komponendid või mikrokontrolleri tihvtid. Tavaliselt välditakse / leevendatakse seda, kui asetate dioodi tagurpidi relee juhtkontaktidele. Selles kontekstis on see mõnikord tuntud kui tagasilöögidiood ja see võimaldab EMF-il ohutult hajuda.

Kas te ütleksite, et jfpoilpret'i lingitud artiklis kirjeldatud viisil kasutatud MOSFET oleks nende rakenduste jaoks sobiv alternatiiv elektromehaanilisele releele?
Jah, eeldan, et teie kirjeldatud rakenduste jaoks piisab MOSFETist. Pidage lihtsalt meeles, et nad on staatilise väljalaske suhtes tundlikud, nii et järgige nende käitlemisel sobivaid ettevaatusabinõusid.
#3
+3
David Cary
2014-03-11 08:41:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nagu jfpoilpret juba ütles, on toite-MOSFET suurepärane 12 VDC toite sisse- ja väljalülitamiseks seadmetele, mille pinge on kuni 44 A. Selliseid toite-MOSFET-e on kümneid alla 1 dollari. Saadaval on kallimad MOSFETid, mis saavad hakkama palju suurema voolu ja pingega.

Põhimõtteliselt on võimalik samm-mootorit juhtida mikrokontrolleri, käputäie transistoride ja mõne muu väikese osaga. Kuid paljud inimesed eelistavad kasutada "samm-draiveri kiipi", seega on võimatu, et tarkvaraviga võib transistoreid kogemata sisse lülitada nii, et toide maanduks lühiseks (tavaliselt hävitatakse vähemalt 2 transistorit). Paljud hiljutised samm-draiveri kiibid käepide mikrotasemeid, voolu piiramist, termilist ülekoormuskaitset ja muid toredaid funktsioone.

Kõik stepper-draiveri kiibid, millest olen kunagi kuulnud, ja mõned neid kiipe kasutavad riiulilauad loetletud aadressil http://reprap.org/wiki/stepper_motor_driver.

Eelkõige ühendavad paljud RepRap 3D-printerid Arduino nelja Pololu samm-juhid (igaüks alla 15 dollari) viie samm-mootori juhtimiseks.

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

Valmistasin 12V Peltieri (mis on ka suure jõuallikaks) toitmiseks Arduino (Arduino Nano) vooluahela, kasutades MTP3055V MOSFET 60V 12A transistorit. Ja vooluring töötab väga hästi.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...