Verfahren zum Finden des richtigen MOSFET, der richtigen Diode und des richtigen Widerstands zum Öffnen/Schließen eines Magnetventils? [geschlossen]

Ich brauche einen richtigen MOSFET, um 8 Ventile etwa 15 Mal pro Sekunde zu öffnen / zu schließen! Es muss sehr schnell umgeschaltet werden. Alles, was die Geschwindigkeit der Ventile verlangsamen kann, ist nicht wünschenswert.

Soweit ich sehe, arbeitet das Ventil mit ungefähr 12 VDC, 0,55 A.

Ich möchte diese Ventile mit Arduino Uno oder Mega und in Zukunft möglicherweise sogar mit Duo steuern können. (mit 5V Ausgangssignal)

Die Ventile sind Airtec 2P025-08

Ich habe mein Bestes getan, um den richtigen MOSFET auszuwählen. Der Preis ist mir egal und ich wähle lieber zusätzliche Dollars, um auf der sicheren Seite zu sein und die Lebensdauer der Schaltung zu verlängern.

Bisher habe ich mich für diesen MOSFET entschieden: Fairchild Semiconductor FQP50N06L . Es ist ein Leistungs-MOSFET, aber für mich ist nichts falsch daran, mich für einen Logik-MOSFET zu entscheiden.

Meine Fragen:

  1. Warum sollte man sich für eine solche Anwendung für einen Logik-MOSFET entscheiden? Die Gate-Spannung scheint mir in Ordnung zu sein. Und einige der Websites führen dieses Modell als Logik-/Leistungs-MOSFET auf!

  2. Wie ist das genaue Vorgehen bei der Auswahl des richtigen MOSFET?

  3. Ist mein Arduino in der Lage, genügend Strom zu liefern, um 8 dieser MOSFETs zu steuern, um die Ventile zu öffnen / zu schließen? Ich meine, ist es in der Lage, an digitalen Ausgängen genügend Ampere bereitzustellen? Vales hat selbst eine externe 12-V-Batterie.

  4. Ich weiß nicht, wie ich die richtige Flyback-Diode auswählen soll? Muss es in der Lage sein, ein Vielfaches der normalen Spannung und des Stroms zu verarbeiten, die durch den Stromkreis fließen? Reicht IN5401 (100 V, 3 A) aus? oder sollte ich einen mit höherer Amperezahl wählen?

  5. Welchen Widerstand sollte ich für den Digital-zu-Masse-Pin von Arduino wählen? Ich habe 10.000 für solche Anwendungen gesehen, aber ich weiß nicht, wie sie diese Nummer dafür wählen!

  6. Ist Schottky-Diode für diese Anwendung besser geeignet!? Wenn ja, wie kann ich das Richtige auswählen?

  7. Und die wichtigste Frage. Beeinflusst die Herstellung der Diodenreihe mit einem Widerstand die Geschwindigkeit der Schaltung? Ich habe irgendwo gelesen, dass es sich negativ auswirken kann, wenn das Öffnen und Schließen mit sehr hoher Geschwindigkeit wichtig ist. Oder liege ich falsch?. Konnte aber keine Erklärung finden. Geschwindigkeit ist für mich entscheidend. Wenn mir ein Widerstand helfen kann, welchen Wert sollte der Widerstand für meine Anwendung haben?

  8. Und glauben Sie, dass der gewählte MOSFET die Arbeit für mich erledigen wird?

Vielen Dank :-)

Warum teilen Sie Ihre Frage nicht in zwei logische Teile auf: MOSFET (1, 2, 3, 8) und Flyback-Diode (4, 5, 6, 7)? Ich habe nicht nachgesehen, aber ich wette, es gibt bereits ähnliche Fragen zu EE.SE (siehe Spalte "VERWANDTE" oben rechts).

Antworten (1)

Es gibt mehrere Probleme mit Ihrem Projekt, auf die ich nicht eingehen werde, da es einen schwerwiegenden Fehler gibt, der Sie abschalten wird, und das ist die Betriebsgeschwindigkeit des Solenoids, die mit 50 Millisekunden angegeben ist.

Das Datenblatt ist ein wenig skizzenhaft, aber wenn es 50 ms dauert, um das Ventil zu öffnen, und weitere 50 ms, um es zu schließen, sind das 100 ms, was bedeutet, dass es eine Sekunde dauert, um ein Ventil 10 Mal zu öffnen und zu schließen, nicht die 15 Mal pro Sekunde, nach der Sie suchen, und dabei wird nicht einmal berücksichtigt, wie lange das Ventil offen bleiben und Ihr Medium fließen lassen soll.

Um das Bild zu verschlechtern, verlangsamt jede von Ihnen verwendete Flyback-Diode die Rückkehr des Solenoids in seine normalerweise geschlossene Position, sodass Ihre Erfolgschancen an diesem Punkt gering erscheinen. Verzeihung. :-(

Danke, das kenne ich. Ehrlich gesagt bezweifle ich stark, dass es überhaupt 10 Mal pro Sekunde erreicht. Sie bleiben für 1 oder 2 Sekunden im Ein- oder Aus-Zustand. Aber zu Beginn des Experiments werden sie etwa 5 bis 8 Mal wechseln. Für mich war 15 eine perfekte Figur! übrigens zähle ich jedes an und aus separat!! also mit 15 meine ich 8 an und 7 aus! Ich würde mich also sehr freuen, wenn Sie mir sagen könnten, was an diesem Ansatz falsch ist! Danke.
Wird das Hinzufügen eines Widerstands in Reihe mit einer Flyback-Diode helfen!?
@arudino.tyro: 1. I'd be so happy if you could tell me what's wrong with this approach.Ich verstehe Ihre Argumentation nicht, aber wenn Sie zurückgehen und Ihren Beitrag bearbeiten würden, um Zeitdiagramme für beide Phasen des Experiments einzufügen, würde dies zur Klärung beitragen.
@arudino.tyro: 2. Der Widerstand wird helfen, aber der beste Weg, dies zu tun, besteht darin, einen Zener in Reihenschaltung mit der Flyback-Diode zu platzieren: Flyback-Kathode an der positiven Schiene und Zener-Kathode am Drain des MOSFET. Wählen Sie einen MOSFET mit einem möglichst hohen Vds und einem etwas niedrigeren Zener, damit die Saite bei Vz plus dem Vf des Flybacks umbricht, bevor Ldi/dt Ihren MOSFET tötet.
@arudino.tyro: Ja; dritte von links.
Eine kurze Frage? Ist es möglich, für diese Anwendung "lawinenbewertete MOSFETs zu verwenden?! Ich denke, sie haben eine eingebaute Zenerdiode!?