Ayuda con circuito simple Arduino/Transistor/Solenoide

Estoy tratando de usar un Arduino+transistor para controlar un obturador (que creo que es un solenoide) en el trabajo. El obturador normalmente está conectado a una fuente de alimentación mediante dos cables pequeños (positivo y negativo) y, según lo que he recopilado con mi DMM, se aplica una corriente de 11,3 V 3,8 mA al obturador para mantenerlo cerrado, y cuando se abre, el el voltaje y la corriente caen a 0 antes de volver a aplicar la corriente para cerrarlo nuevamente.

En este momento tengo el siguiente circuito configurado para que la base del transistor esté conectada al pin PMW 9 en el arduino, que alterna entre 5 segundos de salida = ALTO (5V) y salida = BAJO (0V). Lo que más me confunde es que cuando tomo medidas con mi DMM obtengo aproximadamente los mismos resultados (12V y 4mA) en el solenoide pero el obturador no se cierra.

¿Alguna idea? ¿Hay algo que me falta en mi circuito? Lo único en lo que puedo pensar es que tal vez la corriente no esté aumentando lo suficientemente rápido como para inducir una fuerza magnética notable (creo que así es como funciona, no me juzguen, no he tomado emag en mucho tiempo), pero No sé cómo sería capaz de combatir esto. Gracias.

Mi circuito http://www.docircuits.com/circuit-simulation-public/12041

Si mi circuito no es lo suficientemente claro (principalmente en el área de arduino), deje un comentario e intentaré aclarar las cosas.

EDITAR: ahora me doy cuenta de que el arduino en realidad está enviando una señal modulada por ancho de pulso con un ciclo de trabajo del 100%. ¿Podría esto estar causando problemas?

EDIT2: Actualizado el esquema.

Tu diodo está al revés.
Este esquema es difícil de leer, ya que las cosas están de lado y el diseño general es aleatorio. La salida de arduino también está en cortocircuito a un lado del suministro, lo que es poco probable que sea correcto. Cerrando este lío. Además, si tiene que mencionar arduino para que la pregunta tenga sentido, entonces no pertenece aquí.
Sugerencia para esquemas: es mucho más fácil leer circuitos donde la energía (como su fuente de 12 V) viaja de arriba a abajo y las señales viajan de izquierda a derecha. Esto es parte de lo que Olin quiere decir acerca de "las cosas están de lado".
Reemplace las dos resistencias de 180K en la base del transistor con una sola resistencia de 10K (o menos). Debe saturar el transistor, no restringir la corriente del colector.
@OlinLathrop, lo siento si este no era el lugar para la pregunta, pero encontré otras preguntas relacionadas con el uso de arduinos para controlar motores en ee.se, así que pensé que era apropiado. Y siento que cerrar la pregunta por completo es un poco duro, traté de proporcionar tanta información como pude y dibujé el esquema de la misma manera que lo tengo. Lo siento si esta pregunta no estuvo a la altura, de ninguna manera soy un ingeniero eléctrico, sino alguien que busca un pequeño consejo con respecto a algo que pensé que sería un problema simple.
@Kynit ah está bien, gracias. Me aseguraré de tenerlo en cuenta de ahora en adelante.
@PeterBennett, está bien, había usado la ecuación Rb = (Vin - Vbe)/Ib, pero lo intentaré. Gracias.
Este es un lugar muy apropiado para su pregunta de diseño de circuitos electrónicos. Siéntase libre de ignorar el abuso notoriamente habitual de Olin, o cambie Arduino a ATmega328p para que sea irrelevante, ya que el aspecto "Arduino" nunca fue importante para empezar.
En el frente técnico, ¿hay alguna posibilidad de que su actuador incorpore un imán permanente y, por lo tanto, requiera una polaridad particular? ¿Lo cerrará el puente a través del transistor? ¿Está el transistor al revés?
@ChrisStratton, sinceramente, no tengo ni idea. Parece que no puedo encontrar ninguna información al respecto (sin número de serie ni nada), y el mejor soporte técnico que me puede brindar es "Es más o menos un diseño de relé de alternancia". En cuanto a puentear el transistor, ¿te refieres a tocar dos cables de un cable a los extremos del colector y el emisor? Gracias

Respuestas (3)

Parece que hay algunos problemas con su circuito. Resumiendo los comentarios:

  • Su diodo tiene la polaridad incorrecta para detener la fuerza contraelectromotriz
  • Su resistencia base es demasiado grande

Aquí hay un esquema actualizado con estas correcciones.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

También puede echar un vistazo a esta respuesta para ver un poco más de información sobre la conducción de un solenoide.

He realizado los cambios sugeridos pero todavía no hay dados. Puedo ver claramente el voltaje a través del interruptor del solenoide de 0 a ~12 V y la corriente de 0 a ~4 mA cada 5 segundos, pero el obturador simplemente no hace clic. También resulta que el arduino está enviando una señal modulada por ancho de pulso. ¿Puede ser esa la raíz del problema? Gracias.
No creo que la frecuencia de la señal PWM sea el problema; de lo contrario, la corriente sería menor y ese no es el caso según sus mediciones. Preguntas: ¿Qué tipo de obturador es este 4mA x 12V = 48mW? Esto también me parece pequeño. ¿Qué instrumento usas para medir la corriente?
@Ambiorix Usé un DMM simple conectado en serie con el obturador para medir la corriente. Estoy de acuerdo en que parece bastante bajo, tal vez la corriente inicial sea mucho más alta, pero la resolución del DMM no es lo suficientemente buena para captar el pico...

Si el Arduino está enviando una señal PWM, ese podría ser el problema. Sin embargo, dice que es PWM con un ciclo de trabajo del 100%, que estaría encendido todo el tiempo, lo que es lo mismo que una señal de CC. ¿Está encendido y apagado la misma cantidad de tiempo? Eso sería un ciclo de trabajo del 50%.

Si tiene la misma corriente a través de la bobina, debe tener el mismo campo magnético y fuerza de tracción. La tasa de aumento no afecta eso.

Lo cambié a un pin que no sea PWM solo para estar seguro y el resultado es el mismo. Siento que tal vez cuando se enciende el solenoide hay un pico de corriente inicial muy por encima de los 4 mA normales, pero de todos modos no veo cómo podría controlar eso con el transistor.

¿Tienes el solenoide cableado al revés? Algunos relés, que en realidad es un solenoide conectado para tirar de un interruptor, tienen polaridad para sus bobinas, este solenoide podría ser el mismo.

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