Wie baue ich eine gute Stromversorgung für eine Spule?

Ich möchte mehrere verschiedene Arduino-Projekte bauen, die Spulen, Magnete und/oder Solenoide verwenden. Zu diesen Projekten gehören:

  • Magnetische Türschlösser
  • 55 lb Elektromagnete
  • Magnetische Türverschlüsse
  • Relais

Ich kann ein Netzteil kaufen, das für ein magnetisches Sicherheitstürschloss ausgelegt ist, aber ich würde lieber meinen einfachen 9- oder 12-Volt-Wandadapter verwenden.

Muss ich etwas Kapazität für eine frühe Einschaltleistung hinzufügen? Muss ich den Strom begrenzen, nachdem der Magnet eingeschaltet wurde? Muss ich eine Art Schutz für das Arduino hinzufügen? Gibt es andere Bedenken?

Wie baue ich eine gute Stromversorgung für eine Spule?

"Celinoid" ? ;) Bestimmen Sie zuerst, wie viel Strom Ihre verschiedenen Widgets benötigen, und bestimmen Sie dann, wie Sie ihn liefern können. Oder, wenn Sie wissen, wie viel Energie Ihnen zur Verfügung steht, bestimmen Sie, ob es ausreicht, um Ihre Widgets auszuführen.
Celinoid , n. Elektromagnetisches Gerät zum Aufnehmen von Sellerie. (Es hat nicht funktioniert.)
Tippfehler korrigiert. Transistor, du hast mich zum Lachen gebracht :)

Antworten (2)

Induktivitäten werden sich einer Stromänderung widersetzen, insbesondere beim Anlauf. Es entsteht also kein Einschaltstrom, er baut sich schnell auf und pendelt sich auf seinen Nennwert ein. Sie haben vielleicht gedacht, dass dies notwendig wäre, da Motoren zwar einen Einschaltstrom haben, dieser jedoch relativ zu ihrem Nennstrom ist, der aufgrund der durch die Wellendrehung erzeugten Gegen-EMK reduziert wird. Grundsätzlich ist Ihr Induktor wie eine blockierte Motorwicklung, der Strom im stationären Zustand wird nur durch den Wicklungswiderstand begrenzt, und im stationären Zustand sind sowohl die gespeicherte magnetische Energie als auch die Joulesche Erwärmung maximal.

Solange Sie also Ihr Netzteil für den Nennstrom auslegen, ist alles in Ordnung: Es treten keine Spannungsabfälle aufgrund der hohen Stromaufnahme auf. Ein einfacher NPN-Transistor in Emitterschaltung im Sättigungsmodus kann ausreichend sein, da Sie die Stromrichtung wahrscheinlich nicht umkehren müssen. Siehe zB "Relaisantrieb".

Bauen Sie unbedingt eine Freilaufdiode parallel zur Induktivität ein, um den Transistor (und seinen Regler) vor der Hochspannung zu schützen, die die Induktivität beim Abschalten des Transistors erzeugt - denken Sie daran: Induktivitäten widersetzen sich einer Stromänderung.

Meine einzige Sorge ist also, eine Diode einzubauen ... Zener oder Schottky?
Kein Zener, ein Schottky ist gut, wenn Sie eine geringe Leistung, aber langsame Entladung wünschen, während ein normaler besser ist, wenn Sie eine schnellere Entladung wünschen und das Paket die erhöhte Verlustleistung bewältigen kann (Schottky hat einen geringeren Durchlassspannungsabfall).
Tatsächlich kann ein Zener verwendet werden, aber über dem Transistor, um das Zusammenbrechen des Feldes schneller zu machen: electronic.stackexchange.com/questions/26944/…

Wenn Sie ein 12-V-Maglock mit 9-V-Stromversorgung betreiben, wird es nur bei etwa dreiviertel Stärke eingeschaltet, das kann für eine Demo ausreichen.

Türverriegelungen werden bei reduzierter Spannung unzuverlässig sein

Elektromagnete sind schwach wie der Maglock, wenn sie unterversorgt sind.

Kondensatoren helfen wahrscheinlich nicht, aber eine Diode parallel zur Spule schützt Ihr Schaltgerät vor der in der Induktivität gespeicherten Energie. Diese Diode ist unerlässlich.

Ich kann einen 12-Volt-Wandadapter für 12-Volt-Spulen verwenden
Jasens "halbe Stärke"-Berechnung basiert auf P = v 2 R . Wenn die Spannung auf 0,75 der Spezifikation abfällt, dann wird für den gleichen Widerstand die Leistung sein 0,75 2 = ( 3 4 ) 2 = 9 16 der vollen Kraft.
Ich liege natürlich falsch, der Strom beträgt 75%, also beträgt die Magnetstärke auch 75% (Bearbeitung vorgenommen)