El relé no se enciende cuando el suministro proviene del regulador LDO

Estoy tratando de encender un relé electromecánico SPDT de 5V. Está previsto que se utilice con una aplicación de microcontrolador. A continuación se muestra el circuito que conecté en un protoboard:

Esquemático

Cuando se conecta así y se mide con un medidor, el BJT activará el relé con una corriente de aproximadamente 35 mA, y el voltaje medido a través del relé es de aproximadamente 2,7 V, pero no encenderá el relé. El BJT ya está saturado, por lo que incluso si reduzco el valor de 1k res, la corriente del colector ya no aumentará.

Al principio sospecho que mi regulador LDO no puede proporcionar suficiente corriente para poner en marcha el relé o el regulador no es lo suficientemente rápido, así que también intenté cambiar el condensador de entrada y salida a un valor más alto como 47uF, 100uF pero el resultado sigue siendo el mismo .

Si simplemente retiro el regulador del circuito y enciendo el relé directamente desde la batería de 6V (batería de 4x1.5V), el relé se puede encender sin ningún problema.

  • ¿Alguien puede iluminarme con una explicación detallada?
  • ¿Qué podría estar causando este fenómeno?
  • ¿Cuál podría ser la solución?
¿Cuál es el voltaje que sale del LDO al intentar encender el relé?
¿Qué tipo de LDO estás usando? ¿Cuál es su voltaje de caída?
¿Dónde te encuentras? La familia BC337 recomendada en mi respuesta está disponible en la mayoría de los países. Si no está disponible para usted, hay otros transistores con más ganancia de corriente a 100 mA más o menos. Agregue un enlace a la hoja de datos de su relé y/o especifique la corriente del relé.
El LDO es L7805CV de ST. Su voltaje de caída es 2-2.5V de la hoja de datos. En cuanto al transistor, en este momento solo tengo 2N3904 y 2N2222 en mi repositorio. El relé es Songle SRD-05 con voltaje de funcionamiento nominal de 5 V, corriente nominal de 89,3 mA, resolución de bobina de 55 ohmios, consumo de energía de 0,45 W, voltaje de activación de 75 % máx.
No estoy seguro de que un L7805CV califique como un LDO. Si la caída es de 2-2,5 V, su salida probablemente no sea de 5,0 V. Intente agregar otra batería haciendo que el suministro sea de 7.5V. eso podría hacer el truco.
El 7805 es lo opuesto a un LDO (¿HDO?). Debe darle alrededor de 3V al final de la vida útil de la batería para trabajar (en otras palabras, 8V). O conseguir un mejor regulador. Pero creo que aún querrá más voltios para tener en cuenta la caída del voltaje de la batería a medida que se acerca al final de la vida útil (entre 0,8 V y 1 V por celda, por lo general, se considera el final de una celda alcalina). Eso significa que necesita quizás 8 celdas o más, no 4.

Respuestas (2)

  1. Hoja de datos de los límites operativos recomendados 7805:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¡Puede ver que V_min es 7V, mientras que el voltaje de su batería es 6V!

  1. ¿Por qué necesita un LDO?

¡En la configuración de su circuito no tiene absolutamente ningún sentido! Además, si desea cambiar los relés, use un transistor Pmos o Nmos en lugar de un BJT, dependiendo de si prefiere un interruptor de lado alto o bajo.
Dado que un relé consta de una bobina, no olvide incluir un diodo de supresión en paralelo a su relé. También debe leer la hoja de datos de su relé sobre las clasificaciones máximas y mínimas.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

  1. ¡Tenga en cuenta los problemas de estabilidad!

¡Un inductor hace que un regulador sea más inestable!

Ese circuito es solo para fines de prueba, en el paso de diseño muy temprano, incluso el micro aún no está allí. De todos modos, ¿por qué debe ser pmos o nmos? ¿No son BJT más fáciles de usar/más adecuados?
I nmos es más seguro en términos de estabilidad. La bobina y las resistencias en la base junto con las tapas parásitas (C_D1, C_eb) pueden formar un oscilador. Por lo tanto, se debe agregar un valor de resistencia correcto en serie a la base. Además, si maneja un BJT desde un puerto µP, debe entregar una corriente estática, mientras que con un nmos no lo hace. En segundo lugar, tiene un voltaje de saturación de aproximadamente 100-200 mV entre el colector y el emisor, mientras que en nmos solo tiene I_ds * R_on. ¡Por lo tanto, es mucho más seguro usar un nmos!
Por cierto: ¿Por qué no se conecta al relé directamente a V_Battery -> Mire la hoja de datos cuál es la clasificación de voltaje máximo: está descargando la carga del regulador de voltaje?

El 2N2222 es un transistor increíblemente cobarde (para usar un término técnico)(:-)).

Debe proporcionar un enlace a la hoja de datos de su relé, y un enlace a una hoja de datos 2N2222 ayudaría a las personas a ayudarlo. Puede tener un 2N2222 o un 2N222A o... . Las especificaciones varían lo suficiente como para importar en este caso. Suponiendo un 2N2222...

¡La hoja de datos muestra que la ganancia de corriente/Hfe/beta del transistor es
35 en Ic = 10 mA con Vce = 10V! y
20 a 150 mA con Vce = 1V.

y

Vce_sat es de 0,3 V a 1 V con beta forzada (= Ic/Ib) de 10.

En su caso Ib = (Vsuministro-Vbase)/Rbase ~= (5-0.6)/1000 = 4.4 mA.
Si Beta = 20 entonces Icmax = 20 x 4,4 = 88 mA.
Si Beta = 35 Icmax =~ 150 mA.
Profundo final en su relevo lo anterior puede o no ser suficiente.
Peor aún, como Vcesat está en el rango de 0,3 V - 1 V, la corriente de relé disponible se reduce aún más.

Recomiendo un transistor con más pelo en el pecho.
Como mis transistores "jelly bean" estándar, uso el BC337-40 (NPN) o BC327-40 (PNP) de las partes SMD equivalentes. El -40 indica una beta MEDIA de 400 (rango = 250-600) en lo que dice la hoja de datos mA.
Apenas son más caros que otros transistores pequeños y son tan capaces como cualquiera para la mayoría de los propósitos.

BC337: página de selección de Digikeyt y hoja de datos de ON semi BC337-40 Ic = 500 mA, Vce = 50 V, Beta 100 - 600 a Ic=100 mA, ...

De todos modos, si no usa un regulador, es decir, el suministro proviene directamente de una batería de ~ 6 V, el relé se puede encender (con un agradable sonido de clic), la corriente es de ~ 53 mA cuando medí. Luego también intenté agregar una red RC (68Ohm || 220uF) entre el relé y el colector de 2N2222, y el relé también se puede encender con corriente reducida ~35mA. Pero si el regulador está allí, el relé no se puede encender. Necesito decidir, de todos modos, ¿cuál es una buena práctica para el circuito de relé? ¿Poner un regulador o conectar directamente a la batería?
@Qrenz Entonces, seguramente la respuesta es deshacerse del regulador. Los relés no son tan quisquillosos con el voltaje aplicado a la bobina. Verifique la hoja de datos y vea si funcionará bien a aproximadamente 5.4V (6V - 0.6V para el transistor).
El relé no se enciende cuando el suministro proviene del regulador LDO
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