¿Procedimiento para encontrar el MOSFET, el diodo y la resistencia adecuados para abrir/cerrar una válvula solenoide? [cerrado]

¡Necesito un MOSFET correcto para hacer que 8 válvulas se abran/cierren unas 15 veces por segundo! Tiene que cambiar muy rápido. Cualquier cosa que pueda disminuir la velocidad de las válvulas no es deseable.

Por lo que veo, la válvula está funcionando a aproximadamente 12 V CC, 0,55 A.

Quiero poder controlar estas válvulas con Arduino Uno o Mega e incluso posiblemente con Duo en el futuro. (con señal de salida de 5v)

Las válvulas son Airtec 2P025-08

Hice todo lo posible para elegir el MOSFET correcto. No me importa el precio y prefiero elegir dólares extra para estar seguro y hacer que el circuito dure más.

Hasta ahora he elegido este MOSFET: Fairchild Semiconductor FQP50N06L Es un MOSFET de potencia, pero para mí no tiene nada de malo que me haga optar por un MOSFET lógico.

Mis preguntas:

  1. ¿Por qué debería uno elegir un MOSFET lógico para tal aplicación? El voltaje de la puerta me parece bien. ¡Y algunos de los sitios web enumeran este modelo como MOSFET de lógica / potencia!

  2. ¿Cuál es el procedimiento exacto para elegir el MOSFET correcto?

  3. ¿Mi Arduino es capaz de proporcionar suficiente corriente para controlar 8 de estos MOSFET para hacer que las válvulas se abran/cierren? Quiero decir, ¿es capaz de proporcionar suficiente amperaje en las salidas digitales? vales tiene una bateria externa de 12v propia.

  4. ¿No sé cómo elegir el diodo flyback correcto? ¿Tiene que ser capaz de manejar varias veces el voltaje y la corriente normales que pasan por el circuito? ¿Es suficiente IN5401 (100v, 3 A)? o ¿Debo elegir uno con una clasificación de amperios más alta?

  5. ¿Qué resistencia debo elegir para el pin digital a tierra de Arduino? ¡He visto 10K para tales aplicaciones, pero no sé cómo eligen este número!

  6. ¿Es el diodo Schottky más apropiado para esta aplicación? En caso afirmativo, ¿cómo puedo elegir el correcto?

  7. Y la pregunta más importante. ¿Hacer la serie de diodos con una resistencia afectará la velocidad del circuito? Leí en alguna parte que puede afectarlo de manera negativa cuando es importante abrir y cerrar a una velocidad muy rápida. ¿O me equivoco?. Pero no fue capaz de encontrar ninguna explicación. La velocidad es crucial para mí. Si una resistencia me puede ayudar, ¿cuál debería ser el valor de la resistencia para mi aplicación?

  8. ¿Y crees que el MOSFET elegido me va a hacer el trabajo?

Muchas gracias :-)

¿Por qué no dividir su pregunta en dos partes lógicas: MOSFET (1, 2, 3, 8) y diodo flyback (4, 5, 6, 7)? No verifiqué, pero apuesto a que ya hay preguntas similares en EE.SE (vea la columna superior derecha "RELACIONADO").

Respuestas (1)

Hay varios problemas con su proyecto que no abordaré porque hay una falla fatal que lo apagará, y esa es la velocidad de operación del solenoide, que se especifica en 50 milisegundos.

La hoja de datos es un poco incompleta, pero si se necesitan 50 ms para abrir la válvula y otros 50 ms para cerrarla, son 100 ms, lo que significa que se necesitará un segundo para abrir y cerrar una válvula 10 veces, no las 15 veces por segundo que está buscando, y eso ni siquiera tiene en cuenta cuánto tiempo desea que la válvula permanezca abierta y permita que fluya cualquiera que sea su medio.

Para empeorar la imagen, cualquier diodo flyback que use ralentizará el regreso del solenoide a su posición normalmente cerrada, por lo que en este punto sus posibilidades de éxito parecen escasas. Lo siento. :-(

Gracias, sé de eso. Honestamente, dudo mucho que incluso llegue a 10 veces por segundo. Permanecerán encendidos o apagados durante 1 o 2 segundos. Pero al comienzo del experimento, van a cambiar de 5 a 8 veces. ¡Para mí 15 fue una cifra perfecta! por cierto cuento cada encendido y apagado por separado!! ¡entonces por 15 me refiero a 8 dentro y 7 fuera! ¡Así que estaría muy feliz si pudieras decirme qué está mal con este enfoque! gracias.
¿Agregar una resistencia en serie con un diodo flyback ayudará?
@arudino.tyro: 1. I'd be so happy if you could tell me what's wrong with this approach.No entiendo su razonamiento, pero si volviera atrás y editara su publicación para incluir diagramas de tiempo para ambas etapas del experimento, ayudaría a aclararlo.
@arudino.tyro: 2. La resistencia ayudará, pero la mejor manera de hacerlo es colocar un Zener en oposición en serie con el diodo flyback: el cátodo flyback al riel positivo y el cátodo Zener al drenaje del MOSFET. Elija un MOSFET con un Vds tan alto como pueda pagar, y un Zener un poco más bajo que eso para que la cadena se rompa en Vz más el Vf del flyback antes de que Ldi/dt mate su MOSFET.
¿Quieres decir así? i.stack.imgur.com/5qE5j.png
@arudino.tyro: Sí; tercero desde la izquierda.
¿Una pregunta rápida? ¿Es posible usar un MOSFET con clasificación de avalancha para esta aplicación? ¡Creo que tienen un diodo Zener incorporado!