Conducción de un solenoide de 12 VCC desde una señal de 24 VCA

Me gustaría armar un circuito que haga la siguiente función:
1) Ingresa 24VAC.
2) Emite un pulso de 12 V CC para impulsar un solenoide de enclavamiento de 3 W y 4 Ω.
3) Una vez que se eliminan los 24 VCA, emite un pulso de salida negativo de 12 VCC para desbloquear el solenoide.

La idea es bloquear y desbloquear un solenoide de CC a partir de una señal de 24 VCA que proviene de un controlador.

¿Cómo conduzco un solenoide de 12V desde una señal de 24V?

Incluya un enlace a las especificaciones del solenoide, generalmente los solenoides son momentáneos, por lo que todo lo que necesita es un puente de diodos y un amortiguador.

Respuestas (1)

Los conceptos básicos son simples:

  1. Puente de onda completa para hacer DC a partir de 24 V AC. Suponiendo una entrada sinusoidal, eso significa picos de 33,9 V, lo que da como resultado un pico de aproximadamente 32,5 V después de dos caídas de diodo.

  2. Almacenamiento de energía significativo después del puente de onda completa. Esto significa una tapa electrolítica bastante grande. Esto no es para el propósito normal de reducir la ondulación, sino para mantener suficiente energía para impulsar el solenoide después de desconectar la energía.

  3. Un pequeño microcontrolador con A/D que vigila el voltaje DC rectificado.

  4. Una disposición similar a un puente en H para que el solenoide pueda funcionar con ambas polaridades. El cambio de polaridad no necesita ser rápido.

Cuando el micro se enciende por primera vez, sabe que acaba de aplicar 24 VCA. Espera hasta que la tapa de almacenamiento se cargue por encima de un límite mínimo, luego pulsa el solenoide con polaridad positiva.

Luego, el micro continúa observando el voltaje de CC rectificado. Cuando cae por debajo de algún umbral, indica que se eliminó el voltaje de entrada de CA. La tapa debe ser lo suficientemente grande como para contener suficiente energía a ese voltaje para hacer un pulso de solenoide completo. Cuando el voltaje de CC cae a este umbral, el micro emite un pulso negativo.

Después del pulso negativo, el micro continúa observando el voltaje de CC. Si vuelve a superar el umbral de "carga completa", se supone que se volvió a aplicar voltaje de CA antes de que la fuente de alimentación cayera hasta el punto en que el micro ya no funciona. De lo contrario, el micro muere de baja potencia después del pulso negativo y hace un pulso positivo la próxima vez que se ejecuta de nuevo.

Sería una buena idea un supervisor de reinicio que mantenga el micro reiniciado por debajo de un voltaje de suministro.

Hay diferentes formas de lidiar con el solenoide que solo está clasificado para 12 V mientras que la energía disponible se almacena como 30 V más o menos:

  1. Sólo hacerlo de todos modos. Estás haciendo pulsos poco frecuentes de corta duración. Mantenga la energía vertida en el solenoide finita y lo suficientemente baja, y no se dañará. Sin embargo, es posible que el mecanismo no tenga tiempo de reaccionar, o puede rebotar con el pulso corto pero contundente, así que vea a continuación.

  2. Utilice un conmutador reductor con una entrada de habilitación. Esto toma el voltaje variable en el capacitor y hace que los 12 V estén suficientemente bien regulados. El micro controla la habilitación para hacer cada pulso.

  3. Ejecute el solenoide directamente desde el condensador, pero PWM los interruptores del lado bajo del puente H. Un período de PWM fijo puede ser lo suficientemente bueno. Para obtener crédito adicional, haga que el micro lea el voltaje de CC instantáneo y ajuste el ciclo de trabajo de PWM de acuerdo con cada período de PWM. El solenoide es básicamente un inductor y promediará bastante bien el pulso PWM. "Verá" el voltaje de CC multiplicado por el ciclo de trabajo, que usted organiza para que sea de aproximadamente 12 V.

Hola Olin, gracias, estas son excelentes sugerencias, prefiero no usar un micro para esta aplicación. Estaba pensando en usar un
Hola Olin, gracias, estas son excelentes sugerencias. Sin embargo, prefiero ir con una solución que no use un micro. No mencioné que este circuito debería funcionar con los mismos 24 VCA, estaba pensando en usar un convertidor reductor de 12 V (por ejemplo, MCP16323), controlador de puente H DRV8816 de Texas Instruments, conectar EN1/2 a Vcc, no puedo pensar en una manera para crear una lógica para que IN1 e IN2 se enganchen/desenganchen, el capacitor grande se usará para hacer funcionar el puente H cuando se vaya la energía, tenga una forma de cambiar la lógica IN1/IN2 para desengancharse. El MCP16323 tiene un pin PG (Power Good) que se puede usar para habilitar el puente H. No estoy seguro de si esto funcionaría.