Depuración de un circuito de apertura de puerta de garaje con optoacoplador y mosfet

Parece que hay muchas preguntas relacionadas, pero no puedo encontrar la respuesta que estoy buscando. Tengo un interruptor de apertura de puerta de garaje. Hay 16 V en los cables, y cuando los cortas, la puerta del garaje se abre. Usé mi multímetro para acortar los cables en modo amperímetro y dio una lectura de aproximadamente 20 mA.

Intenté conectar los cables de la puerta del garaje directamente al transistor del optoacoplador 4N25, y cuando eso no funcionó, intenté usar el circuito de esta respuesta: ¿Cómo conducir un MOSFET con un optoacoplador? . El resultado está en el siguiente esquema. JP1 va a los dos cables que salen del abridor, y el XBEE es una pequeña radio y microcontrolador que funciona con 3.3v. Puede ignorar JP2, ese es un sensor diferente y funciona bien.

Probé el circuito con un LED, conectando una batería de 9V, un LED y una resistencia apropiada al otro lado de JP1. Funciona (con solo el 4n25 o el circuito a continuación con el MOSFET). ¿Cómo hago para depurar el circuito, o hay algo obvio que estoy haciendo mal?

Esquemático

¿"Funciona" no significa que funciona? Si no funciona, nadie que yo conozca en el intercambio de pila es un lector de mentes con la capacidad de comprender qué es lo que está mal, es decir, cuáles son los síntomas.
Su publicación me recordó esta solución de arduino lowpowerlab.com/garagemote, hay esquemas e información adicional en el foro que pueden abordar un desafío similar. Buena suerte.
¿El voltaje en el circuito de control del abre-puertas de garaje es CA o CC?
@Andyaka, el LED funciona, el garaje no. Para aclarar: quiero controlar la puerta del garaje, pero no funciona. Para probar el circuito y ver si funcionaba, conecté la batería y el LED con la teoría de que si el LED parpadeaba, la puerta del garaje también se abriría. Ese resultó no ser el caso.
@DaveTweed Es DC
@stanSmith Sí, parece que un relé resolvería bastante bien mi problema. Solo tenía el MOSFET y el optoacoplador y no tenía un relé; Pensé que el circuito que tenía debería funcionar.

Respuestas (2)

Por la forma en que está conectado ahora, parece que, en el mejor de los casos, la puerta del FET estará a la mitad del voltaje de drenaje. Si hay suficiente voltaje en el drenaje, podría entrar en una región lineal donde fluye algo de corriente de drenaje, pero no mejorará completamente el FET. Realmente desea conectar el lado de R2 que está conectado al drenaje a un voltaje de suministro independiente que pueda brindarle suficientes Vgs para encender el FET por completo. (Por ejemplo, al lado + de la batería de 9 V, no al drenaje del FET).

Buen punto, pero eso no explica por qué el 4N25 desnudo no funcionó.
@DaveTweed También es un buen punto. Presumiblemente, no estamos hablando de grandes cantidades de corriente, por lo que debería haber funcionado. Supongo que, dependiendo de lo que haya al otro lado de JP1, es posible que no haya suficiente CTR o conducción en el 4N25 para llevar la carga al suelo. Difícil de decir con información insuficiente.
Mi conocimiento de EE es mínimo, así que corríjame si me equivoco, pero pensé que este FET solo necesitaba voltajes de nivel lógico en la puerta para encenderse por completo. En caso de que no quede claro en el esquema, es un FQP 30N06L.
@Emoses Bueno, puede ser un FET de nivel lógico, pero si desea que el FET esté encendido, el drenaje estará en tierra o cerca del voltaje de la fuente, ¿verdad? Por lo tanto, su puerta estará en el voltaje de drenaje/2 debido a su divisor de voltaje. ¿Cuántos voltios te da eso en la puerta? Por supuesto, el drenaje nunca se acercará a la fuente porque comenzará a privar al voltaje de la puerta a medida que cae el voltaje del drenaje.
@johnD Creo que entiendo. Puse R2 porque estaba copiando el esquema en la pregunta vinculada, donde necesitaba reducir el voltaje de la puerta para el FET que estaba usando. Pero no necesito hacer eso aquí con este FET, ¿verdad? Entonces podría pasar R2 para aumentar el voltaje de la puerta. Pero parece que está diciendo que eso no es suficiente, porque una vez que la compuerta está alta y los pines están esencialmente en cortocircuito, el voltaje caerá en la compuerta y el FET se apagará nuevamente. ¿Tengo ese derecho? ¿Hay alguna forma de hacer esto sin agregar otra fuente de alimentación o cambiar por un relé?
@Emoses Tiene la idea básica: en realidad, el FET puede alcanzar un estado estable lineal donde el drenaje no está en el suelo y la puerta tiene suficiente impulso para mantener un flujo de corriente de drenaje. Pero es probable que necesite que el desagüe esté cerca del suelo para obtener una señal "baja" efectiva para la puerta. Usar solo el transistor en el optoacoplador debería haber funcionado si tuviera suficiente impulso y si los requisitos actuales no fueran demasiado altos. Intente eso nuevamente y mida el VCE cuando esté encendido y díganos qué es.

Nunca descubrí el circuito MOSFET. En cambio, reemplacé el 4N25 con un 4N33, un optoacoplador con una relación de transferencia de corriente mucho más alta, y me deshice del MOSFET por completo. Los pines 4 y 5 del 4N33 simplemente se enganchan directamente al circuito de la puerta del garaje.

¿El 4n33 hace que la puerta de su garaje suba y baje?
Sí, el 4N33 funcionó. El problema con el 4N25 era que, debido a su baja relación de transferencia de corriente, incluso cuando había 3,3 V en su LED, no permitía pasar mucha corriente a través de su transistor, y esa baja corriente no era suficiente para disparar el garaje. puerta. El 4N33 tiene un CTR mucho más alto (500 % frente a 20 %), lo que permite que pase suficiente corriente a través de los cables de la puerta del garaje para disparar el interruptor del motor.
Depuración de un circuito de apertura de puerta de garaje con optoacoplador y mosfet
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