Necesito conducir un solenoide con un MOSFET. El solenoide es un solenoide de 8W y se conectará a un voltaje de + 12V.
Y este comando de unidad debe aislarse con un optoacoplador, pero no sé cómo elegirlo.
¿Qué características necesito ver en la hoja de datos? ¿Lo que es importante? ¿Hay algunas buenas marcas y algunas malas?
Respuestas:
Un optoacoplador común tiene una salida de corriente: conecta el transistor de salida a Vcc y el emisor generará la corriente. Cuánto depende del CTR , o relación de transferencia actual. Eso no es mucho, y generalmente se expresa como un porcentaje. Por ejemplo, un CTR del 30% significa que necesita una entrada de 10 mA para obtener una salida de 3 mA. Use esos 3 mA para conducir la base de un BJT. Querrá que un Darlington conduzca para obtener más de 100 mA de corriente de colector.
Pero un Darlington tiene un alto voltaje de saturación, y puede quitarle demasiado voltaje de la fuente de alimentación del solenoide. Un MOSFET puede ser mejor. Pero los MOSFET son impulsados por voltaje, no impulsados por corriente como los BJT. Por lo tanto, debe convertir la corriente de salida del optoacoplador en voltaje. Nada más fácil: agregue una resistencia entre la puerta y la tierra, y la corriente a través de ella causará una caída de voltaje, que encenderá el FET.
Lo bueno es que puede elegir el voltaje simplemente eligiendo el valor de resistencia correcto. Por ejemplo, nuestros 3 mA causarán un voltaje de puerta de 4.5 V a través de una resistencia de 1.5 kΩ. Puede sentirse tentado a elegir el valor de resistencia bastante alto, pero eso no es necesariamente una buena idea. El optoacoplador tiene una corriente de fuga cuando está apagado (llamado "corriente oscura") y eso también causará un voltaje de puerta. Tendrás que asegurarte de que no sea lo suficientemente alto como para activar el FET. Si la corriente oscura es de 10 µA (un valor bastante alto), la resistencia de 1.5 kΩ mostrará 15 mV en la puerta del FET, y será lo suficientemente baja como para no encenderla. Los 4.5 V de los 3 mA serán suficientes si elige una puerta de nivel lógico FET.
El LTV817 es un optoacoplador de bajo costo que es perfecto para esto: mínimo 50% CTR, una corriente oscura de solo 100 nA y un voltaje máximo de colector-emisor de 35 V.
Dado que el LTV817 tiene una corriente oscura tan baja, el valor de R1 se puede aumentar a 15 kΩ. Entonces 300 µA es suficiente para obtener el voltaje de puerta de 4.5 V, y la corriente oscura solo causará un voltaje de 1.5 V a través de la resistencia. Con un CTR del 50%, solo necesitará una corriente de entrada de 600 µA. Use 2 mA para tener un margen.
Para el FET hay muchas opciones. El FDC855 , por ejemplo, le dará suficiente corriente a un voltaje de compuerta de 4.5 V, dando una resistencia de encendido insignificante de 36 mΩ: la caída de voltaje es de solo 24 mV, y la disipación de potencia es de 16 mW (eso es 0.2% de la potencia del solenoide) .
Editar: Seleccionar el FET correcto
Como dije, hay muchos FET adecuados para su aplicación. A menudo me refiero al FDC855 porque tiene un buen equilibrio entre costo y características. Por costo la regla es; El más bajo, cuanto más caro FET. El tuyo solo tiene que cambiar 0.67 A, eso es promedio, y luego extremadamente bajo (puede reducirlos a 1 mΩ) no es realmente necesario.
Encontraste el PMF290XN barato (aunque en Digikey es solo un 25% más barato que el FDC855, no el 80%). Tiene un poco más altode 350 mΩ, pero aún así no hay problema. La caída de voltaje es de 240 mV y la disipación de energía de 160 mW. Eso es más que el FDC855, pero aún así está bien.
Lo mas alto También pone un límite a la corriente. Para el PMF290XN eso es 1 A, lo cual no es excelente, pero es suficiente para la aplicación. El 2 A que lee en la hoja de datos está pulsado (un solo impulso de 10 µs). No lo lea ya que se permitirían 2 A continuos, el 1 A es la calificación máxima absoluta. Las corrientes más altas (pulsadas) solo muestran hacia dónde se dirige el gráfico.
Eche un vistazo a las figuras 6 y 7 también. La Figura 6 muestra que 3 V es suficiente para una corriente de drenaje de 1.5 A, por lo que es más que suficiente para su 0.67 A. La Figura 7 muestra que necesita 3.5 V para un de 350 mΩ a 0.67 A.