Использование бистабильного соленоидного клапана с Arduino от батареи

Контекст

Я уже некоторое время пытаюсь управлять 4,5 В бистабильным соленоидным клапаном (бистабильный соленоидный клапан управляется путем изменения полярности) с помощью ATmega328P, чтобы иметь возможность управлять потоком воды. Все будет работать на батарее и, следовательно, должно потреблять как можно меньше.
На данный момент все тесты проводились при напряжении 5 В от USB и от батареи 3,7 В.

Попытки

Когда я напрямую подключаю клапан между VCC и GND, будь то через USB или аккумулятор, клапан правильно открывается/закрывается.

Я пробовал использовать L9110s и L293DNE, но с батареей проблема в том, что клапан издает только легкий шум, но не открывается/закрывается. Это также происходит время от времени с USB, но это, вероятно, ошибка с моей стороны.

Поэтому я думаю, что контроллеры имеют слишком большие потери и не дают достаточно высокого напряжения, чтобы что-то сделать. Это, конечно, только предположения, я недостаточно знаю об этом, чтобы сказать наверняка.

Что касается подключений, я сделал так, как указано в техническом описании: L9110s datasheet wiring

Установив клапан на место двигателя и подключив один из двух входов к GND, а другой к VCC.

Ценности

Я провел несколько тестов, измерив напряжение на клапане с помощью L9110s, а также его ток при различных условиях.

В 5 В через USB

Напряжение с клапаном Напряжение без клапана Текущий
Выкл 0 В 0 мА
Открыть 2,7 В 4,5 В 196 мА
Закрыть -3,3 В -4,6 В 231 мА

И это работает!

В 3,9 В через 3,7 В батареи

Напряжение с клапаном Напряжение без клапана Текущий
Выкл 0 В 0 мА
Открыть 1,8 В 3,3 В 140 мА
Закрыть -2,1 В -3,5 В 150 мА

Но здесь он просто издает тихие звуки…

Наконец-то

Я хотел бы узнать, есть ли способ увеличить выходное напряжение L9110s, не потребляя больше, когда он не используется. Я думал об использовании повышающего преобразователя DC-DC, такого как этот, но проблема в том, что L9110s меняет полярности, и поэтому я не могу подключить свой повышающий преобразователь к выходу последнего.

, 👍0

Обсуждение

Вы проверили, какой ток требуется клапану? Вы уверены, что ваш блок питания может выдать такой ток?, @Edgar Bonet

@EdgarBonet ток, необходимый для клапана, составляет 500 мА, а источник питания — 2 А, так что проблем нет. Кроме того, клапан работает правильно, когда я вручную подключаю его между VCC и GND. Так что я не думаю, что это проблема. В любом случае спасибо за это замечание!, @Kinan

использовать транзистор для управления соленоидом... множество примеров в интернете, @jsotola

@jsotola этот клапан является бистабильным, и мне нужно поменять полярности, чтобы открыть/закрыть его. Поэтому мне нужно сделать H-мост с транзисторами? Разве это не работа l9110? Я попробую, как только у меня будет достаточно транзисторов. Спасибо за идею!, @Kinan

Вы уверены, что вам нужно поменять полярность?, @jsotola

Пожалуйста, измерьте напряжение и ток клапана, когда вы подаете управляющие сигналы для всех трех ситуаций, выключено, открыто, закрыто, и [отредактируйте] свой вопрос, чтобы добавить результаты. Кстати; что такое ссылка на Arduino? Возможно, лучше спросить об этом на [SE/EE](https://electronics.stackexchange.com/)?, @the busybee

Добавьте обратный диод (например, 1N4007) параллельно соленоиду, чтобы защитить МОП-транзистор от скачков напряжения, вызванных индуктивной нагрузкой., @tepalia

@tepalia Знаете ли вы, что соленоид приводится в движение в обоих направлениях? Кроме того, L9110 включает диоды для таких применений., @the busybee

@jsotola Да, так работает бистабильный соленоидный клапан. Это также указано в описании товара, и он работает правильно, когда я вручную меняю полярности., @Kinan

@thebusybee Я выполнил измерения, как и просили, и указал их в исходном вопросе. Я разместил вопрос здесь, потому что это то, что мне задали, когда я спросил на stackoverflow.com, и все это управляется atmega328p. Я пока не очень хорошо знаком со всеми доступными форумами, поэтому спасибо за ссылку, которую вы предоставили, и я спрошу там как можно скорее. СПАСИБО, @Kinan


1 ответ

Лучший ответ:

0

Вы еще не запостили этот вопрос на SE/EE, поэтому я отвечаю здесь. В любом случае, это может быть полезно и другим пользователям Arduino.

В техническом паспорте четко указаны напряжения насыщения при VCC = 9 В:

Символ Значение Типичный Единица
VHвыход Выходное высокое напряжение 7.6 В
VLвыход Выходное низкое напряжение 0.45 В

Таким образом, вам необходимо учесть потерю напряжения около 1,8 В, и это соответствует вашим измерениям.

Вместо того, чтобы повышать выходное напряжение на соленоид, что, как вы отметили, не работает, вы можете повысить напряжение питания L9110. Согласно данным связанного усилителя, вы должны иметь возможность его использовать.

Напряжение питания L9110 не обязательно должно быть таким же, как у микроконтроллера.

В техническом описании указано следующее для входных данных:

Символ Значение Типичный Единица
ВХв Минимальное входное высокое напряжение 2.5 В
ВЛв Максимальное входное низкое напряжение 0.7 В

Это соответствует выходному напряжению, создаваемому ATmega328P при напряжении питания 3,6 В:

Символ Значение Типичный Единица
ВОН Минимальное выходное высокое напряжение (должно быть выше значения для L9110) 2.9 В
ГРОМКОСТЬ Максимальное выходное низкое напряжение (должно быть ниже значения для L9110) 0.5 В
,
Смотрите также: