Wahl zwischen Transistor oder Relais

Für 20Hz sollte man auf jeden Fall Solid State Switching verwenden. Eine typische Relaislebensdauer von 50-100.000 Operationen wird andernfalls in etwa einem Tag verbraucht. Selbst wenn Sie erheblich herabsetzen, wird es schwierig sein, mehr als ein oder zwei Wochen Leben zu erhalten.

Sie können dazu eine MOSFET-H-Brücke verwenden, Sie müssen jedoch Ihr Steuersignal pegelverschieben, um die High-Side-MOSFETs zu steuern, und Sie sollten ein Durchschießen verhindern, das durch gleichzeitig eingeschaltete High- und Low-MOSFETs verursacht wird. Ein Chip, der sich als nützlich erweisen könnte, ist der LMD18201 . Es ist als Motortreiber konzipiert, sollte aber beim Ansteuern eines Solenoids gut funktionieren, vorausgesetzt, der Strom liegt innerhalb der <3A-Fähigkeit. Es umfasst eine Anti-Shoot-Through-Schaltung und einen thermischen Schutz.

Dieser spezielle Teil enthält eine Ladungspumpe für die High-Side-MOSFETs, sodass er im Gegensatz zu vielen der üblichen Halbbrückentreiber, die auf kontinuierliches Schalten angewiesen sind, um die Boostrap-Kondensatorversorgung aufzuladen, bis auf Gleichstrom herunterarbeiten sollte.

Richtig, die Verwendung von Relais, insbesondere bei diesen Frequenzen, ist nicht ideal. Sie sind langsamer als Transistoren und haben typischerweise eine Lebensdauer. 0,5 Hz funktionieren möglicherweise, aber wenn Sie sich 20 Hz nähern, sehen Sie möglicherweise keine sinnvolle Umschaltung. Andererseits unterscheidet sich ein Solenoid nicht wesentlich von einem Relais, daher frage ich mich, ob das Solenoid sowieso bei dieser Frequenz schaltet. Es hängt viel von der Größe des Kerns und der Spulenleistung ab.

Ja, das kann sicherlich mit Transistoren gemacht werden. Da Sie die Polarität umkehren möchten, möchten Sie wahrscheinlich einen H-Brückentreiber verwenden, aber dies mit diskreten Komponenten zu tun, erfordert eine Reihe von Komponenten und eine gewisse Komplexität. Wenn die Kosten nicht so wichtig sind, würde ich vorschlagen, sich Solid-State-Relais anzusehen. Sie enthalten im Wesentlichen Transistoren und Eingangspufferung (normalerweise optoisoliert), um Ihnen die Verkabelung mit Ihrem System zu erleichtern.

Dinge, über die Sie sich bei jeder H-Brückenschaltung Gedanken machen müssen, sind Durchschüsse, bei denen der obere und der untere Schalter gleichzeitig eingeschaltet sind.

Beispielsweise könnten Sie dies mit zwei dieser SSRs tun . Du könntest es so verkabeln. Um ein Durchschießen zu vermeiden, sollten Sie sicherstellen, dass nicht beide Logikstifte gleichzeitig hoch sind. Bringen Sie Eingang 1 für eine Polarität hoch. Setzen Sie ihn dann auf Low, machen Sie eine kurze Verzögerung und bringen Sie Eingang 2 auf High, um auf die andere Polarität umzuschalten.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}