Mạch lái xe điện từ

Tôi đang cố gắng lái một cuộn điện từ 12 v (14W) và gặp vấn đề khi tìm ra các thành phần cho mạch lái xe.

Soleno rút ra khoảng 1.166A và MCU đang được vận hành ở 3.3V.

Tôi đã thấy nhiều mạch lái xe và tất cả đều trông giống như thế này:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Những câu hỏi của tôi:

1. Tôi nên tìm tham số datasheet nào khi thiết kế mạch này?
2. IRF530PBF-ND có phải là một MOSFET phù hợp để điều khiển loại điện từ này không?

Ngoài ra, làm cách nào để tính giá trị của R1?

Tôi không muốn sao chép một cách mù quáng một mạch có thể hoặc không thể hoạt động, tôi muốn hiểu nó.

Cảm ơn trước!

Các điện từ đòi hỏi một lượng dòng điện nhất định để tạo ra từ trường của nó. Nếu điện từ là một cuộn cảm hoàn hảo, dòng điện một chiều sẽ tăng lên trên tất cả các phương tiện và rất có thể sẽ làm hỏng các thành phần mạch khác. Tuy nhiên, solenoids vốn có một lượng kháng DC đáng kể được sử dụng để hạn chế cường độ hiện tại.

Với điều kiện bạn đặt một tụ điện bypass (để hấp thụ các xung dòng tần số cao gây ra bằng cách thay đổi cường độ dòng điện) giữa GND (gần với nguồn mosfet) và điện từ kết nối 12 V, bạn không phải lo lắng về việc vượt quá đáng kể. Mosfet đã chọn của bạn có điện áp sự cố 100 V, chắc chắn là quá mức cần thiết.

Mosfet cũng có điện trở không trạng thái không phải là 0 (160 mOhm), sẽ làm giảm một chút dòng điện qua đế. Một ý nghĩa khác của Rds là tản điện mosfet - không đáng kể trong trường hợp này (160 mOhms miễn là kênh được mở hoàn toàn).

1) Vì đây là ứng dụng bán tĩnh (không chuyển đổi ở hàng chục kHz), bạn chỉ cần xem các tham số sau:

• ngưỡng điện áp cổng (nên thấp hơn điện áp cổng của bạn)
• Các điện trở trên trạng thái Rds (để tính toán sụt áp và tổn thất)
• cho phép hiện tại (tương quan rất nhiều với Rds)

2) Một vấn đề tôi gặp phải với mạch của bạn là điện áp cổng sẽ là 3,3 V nhưng điện áp cổng MOSFET được chỉ định trong khoảng từ 2 đến 4 V. Trong thực tế, nó vẫn ổn vì ngay cả khi bạn có phần "xấu", MOSFET sẽ vẫn đóng một phần và cho phép dòng điện chạy qua kênh của nó. Một hàm ý của điện áp cổng thấp là công tắc sẽ hoạt động ở chế độ tuyến tính, trong đó điện trở trạng thái của nó cao hơn nhiều so với giá trị được bảo đảm.

EDIT Điện áp ngưỡng cửa là điện áp tối thiểu nơi MOSFET bắt đầu dẫn dòng điện; tuy nhiên, dòng kênh rất có thể sẽ không đủ để bật điện từ. Nhìn vào hình 1 trong biểu dữ liệu, tương quan điện áp cổng với dòng điện cống và điện áp nguồn thoát.

Bạn có thể dễ dàng sử dụng phần này :: FDN327N. Điện áp cổng được chỉ định ở mức 1,8 V và dòng thoát trung bình cho phép là 2 ampe.

Giá trị của R1 phụ thuộc vào:

• dòng điện cực đại cho phép - một số trình điều khiển cổng PWM có thể hỗ trợ tốt 30 đỉnh, mà (với điện trở cổng 10 Ohm - R1) rất nhanh sạc cổng và do đó giảm thiểu thời gian ở chế độ tuyến tính.
• dv / dt mong muốn, ảnh hưởng đáng kể đến phát xạ bức xạ và tiến hành
• cổng ngưỡng điện áp

Tôi giả sử bạn lái cổng từ chân MCU - nhìn vào biểu dữ liệu về dòng pin được phép. Tuy nhiên, hiện tại là dòng trung bình để bạn có thể lái xe nhiều hơn trên cơ sở cao điểm. Tôi đoán rằng 50 mA là ổn -> 3,3V / 50 mA ~ = 70 Ohms sẽ là một giá trị tốt cho ứng dụng này.

Các tham số bảng dữ liệu thông thường tôi sẽ tìm là: -

1) Xả giới hạn điện áp nguồn để đảm bảo FET của bạn có thể chuyển đổi nguồn cung cấp

2) Công suất để chuyển đổi dòng điện cần thiết cho tải

3) Bật điện trở để đảm bảo FET của bạn không bị quá nóng khi kích hoạt tải

4) Điện áp cần thiết để kích hoạt cổng để bật FET đầy đủ

5) Nếu tải cần bật và tắt ở tốc độ cao thì sẽ có thêm các thông số cần xem xét nhưng vì mạch của bạn là để điều khiển một điện từ, nó không phải là vấn đề lớn.

FET được hiển thị là phù hợp với việc cung cấp cổng được điều khiển từ điện áp có thể duy trì điện trở bật đủ thấp và nếu nó được điều khiển từ logic 5V thì có, nó sẽ ổn. Nếu nó được điều khiển từ logic 3.3V thì có lẽ nó sẽ không ổn.

R1 thường không cần thiết khi lái FET trong loại mạch này NHƯNG, nếu nguồn lái xe nhạy cảm thì luôn luôn nên đặt một cái vào. Điều này là do khớp nối ký sinh giữa cống và cổng. Tôi chưa kiểm tra FET mà bạn đang sử dụng nhưng tôi có thể tưởng tượng nó sẽ ở trong khu vực 100pF và có thể hình dung điều này có thể đưa một dòng điện quay trở lại mạch của bạn khi nó chuyển đổi. 0 ohms đến 10k có lẽ là ổn đối với bất kỳ mạch nào kích hoạt thai nhi nhưng hãy kiểm tra xem trình điều khiển có thể xử lý dòng điện nào do dòng điện chuyển đổi.