Реле постоянного тока с управлением Arduino 25A 12V

Question

Реле постоянного тока с управлением Arduino 25A 12V

У меня есть воздушный компрессор, которому я часто даю сложные задания, когда компрессор должен работать дольше, чем он был рассчитан. Таким образом, он приближается к перегреву, что требует периодически давать компрессору некоторое время "остыть", выключая его.

Вместо того чтобы каждые пару минут ходить в гараж, чтобы включить или выключить компрессор, я хотел бы автоматизировать этот процесс с помощью небольшой платы arduino.

Проблема в том, что компрессор работает от линии постоянного тока 25А 12В. Большинство реле, которые я могу найти, совместимы с Arduino (управление 3,3 В постоянного тока) максимум на 10А.

Мне любопытно, есть ли умный способ сделать это эффективно. На ум приходят два решения:

Управляйте 3 или 4 реле 10A с помощью Arduino и распараллеливайте ток, идущий к компрессору, через несколько реле.
Используйте одно реле, управляемое Arduino, и используйте это реле для управления вторичным большим реле, которое могло бы управлять линией 25A.

Ни один из них не кажется очень эффективным подходом к этой проблеме. Я не знаю наверняка, но я беспокоюсь, что, возможно, с (1) одно реле может быть лучшим проводником, чем другие, так что, возможно, в конечном итоге можно будет увидеть каскад перегревающихся реле.

Возможно, кто-то здесь, более знакомый с схемотехникой, мог бы предложить лучший подход.

edit: После небольшого копания похоже, что вариант (2) - это стандартный маршрут, по которому чаще всего ездят.

Это реле OMRON, которое питается от источника питания 12 В постоянного тока (0,167 А) и может переключать линию 28 В постоянного тока 30А. Поэтому я буду дважды ретранслировать его, используя Adafruit featherwing для переключения питания 12 В постоянного тока, которое затем переключит это большое реле OMRON. В моей куче старых преобразователей переменного/постоянного тока я нашел источник питания 1A 12V, которого достаточно для запуска реле OMRON. При условии, что я ничего не упустил из виду, это, скорее всего, достойное решение.

@Ryan Budney, 👍-1

Обсуждение

(3) используйте некоторый силовой МОП-транзистор + его защиту (но для этого также может потребоваться некоторый драйвер затвора)., @KIIV

Проблема с (1) на самом деле заключается в том, что вы не сможете заставить все реле закрыться в один и тот же момент, поэтому одно реле 10A получит полный 25A через него, прежде чем остальные включатся. Баааааааад! Как говорит КИИВ: используйте МОП-транзистор (или банк МОП-транзисторов)., @Majenko

Некоторые люди продают 30A логический уровень MOSFET RFP30N06LE или FQP30N06L за $0.95., @Dave X

@DaveX: Какова роль МОП-транзистора? Я предполагаю, что вы предполагаете, что он эффективно заменит промежуточное реле. то есть arduino запустит MOSFET, который будет генерировать сигнал 12V 0.167 A для большого реле? Если это так, то я думаю, что, возможно, подойдет другой МОП-транзистор., @Ryan Budney

МОП-транзистор - это электронный переключатель, который может заменить реле. RFP30N06LE может заменить реле 30A 60V и управляться логическим уровнем, производимым arduino. Функция "логический уровень" важна, поскольку обычные МОП-транзисторы могут быть включены только частично с выходом 5 В или 3,3 В, в то время как МОП-транзисторы логического уровня включены полностью. В зависимости от нагрузки ему может понадобиться радиатор. Лучшие МОП-транзисторы имеют более низкий Rd_on, тратя меньше тепла., @Dave X

@DaveX: Я не могу найти RFP30N06LE, видимо, он снят с производства. IRLB8721PBF кажется похожим., @Ryan Budney

Да, IRLB8721PBF-это хороший логический МОП-транзистор 30V 60A, но он может бороться при 3,3 В в соответствии с таблицей данных на https://www.infineon.com/dgdl/irlb8721pbf.pdf?fileId=5546d462533600a40153566056732591 Рис. 1 и 2 похоже, что V_GS 3V может не полностью открыться для 25A 12V-с ним вам может понадобиться немного драйвера, например https://electronics.stackexchange.com/a/321880/30711 чтобы получить ворота напряжение до покрытия 20-30А. Может быть, трюка с диодно-резисторным делителем будет достаточно, чтобы подтолкнуть напряжение затвора 0-3, 3 В к 0.7-4.0 и 40А?, @Dave X

1 ответ

Лучший ответ:

@*Abel* · Accepted Answer · 2021-12-14 01:40-00:00

Не передавайте его дважды (по крайней мере, не параллельно, как вариант 1). Реле имеют тенденцию подпрыгивать или отнимать время. Это открывает перед вами возможность подключения только одного реле на некоторое время. Хуже того, если кто-то решит использовать реле как высокое, низкое вместо закрытого, открытого, оно на некоторое время замкнется от высокого до низкого уровня.

Последовательное релейное решение является надежным, но неэффективным. Реле почти никогда не являются эффективным подходом (бывают случаи, когда происходит нечастое переключение, когда реле, просто удерживающее положение без питания в течение длительного времени, может быть эффективным). Релейный модуль-это, по сути, МОП-транзистор и реле. Моп-транзистор управляет катушкой, и если у вас будет один из них, вы можете выбрать МОП-транзистор 12 В соответствующей силы тока. Раньше у меня были совместимые с arduino 3D-принтеры с тепловым слоем mosfets, которые доходили до 25A (на бумаге), поэтому я не могу себе представить, что их невозможно получить.

Вы также упоминаете о копании источников питания для вашего реле. Если вы заходите так далеко, что нуждаетесь в источнике питания 12 В, есть ли он для самого компрессора? Если да, то не могли бы вы просто управлять настенной розеткой переменного тока, которая питает питание? Сила тока будет намного ниже, и переменный ток может позволить использовать некоторые довольно изящные "твердотельные реле" (а также релейные модули, интеллектуальные розетки и т. Д.).