Elección entre transistor o relé

Para 20 Hz definitivamente debería usar conmutación de estado sólido. De lo contrario, la vida útil típica de un relé de 50 a 100 000 operaciones se agotará en un día más o menos. Incluso si reduce sustancialmente, será difícil obtener más de una semana o dos de vida.

Puede usar un puente H MOSFET para hacer esto, sin embargo, deberá cambiar el nivel de su señal de control para controlar los MOSFET del lado alto y debe evitar el disparo causado por los MOSFET altos y bajos al mismo tiempo. Un chip que podría resultar útil es el LMD18201 . Está diseñado como un controlador de motor, pero debería funcionar bien impulsando un solenoide siempre que la corriente esté dentro de la capacidad de <3A. Incluye circuito antidisparo y protección térmica.

Esta parte en particular incluye una bomba de carga para los MOSFET de lado alto, por lo que debería funcionar hasta CC, a diferencia de muchos de los controladores de medio puente comunes que dependen de la conmutación continua para cargar el suministro del condensador boostrap.

Correcto, usar relés, especialmente en esas frecuencias, no es lo ideal. Son más lentos que los transistores y, por lo general, tienen un ciclo de vida. 0,5 Hz podría funcionar, pero a medida que se acerque a 20 Hz, es posible que no vea ningún cambio útil. Por otro lado, un solenoide no es muy diferente a un relé, así que me pregunto si el solenoide cambiará a esa frecuencia de todos modos. Depende mucho del tamaño del núcleo y de la potencia de la bobina.

Sí, esto ciertamente se puede hacer con transistores. Dado que desea invertir la polaridad, probablemente desee utilizar un controlador de puente H, pero hacerlo con componentes discretos implicará una serie de componentes y cierta complejidad. Si el costo no es una gran preocupación, sugeriría buscar relés de estado sólido. Básicamente, incorporan transistores y almacenamiento en búfer de entrada (generalmente optoaislados) para facilitarle la conexión a su sistema.

Las cosas de las que debe preocuparse en cualquier circuito de puente H son los disparos, donde los interruptores superior e inferior están encendidos al mismo tiempo.

Como ejemplo podrías hacerlo con dos de estos SSR . Podrías conectarlo a algo como esto. Para evitar disparos, querrá asegurarse de que ambos pines lógicos no estén altos al mismo tiempo. Traiga la entrada 1 alta para una polaridad. Luego configúrelo en un nivel bajo, haga un breve retraso y lleve la entrada 2 a un nivel alto para cambiar a la otra polaridad.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}