Solución de relés para controlar bombas con Arduino

Estoy trabajando en un proyecto hidropónico que requiere que haga funcionar 10 bombas durante 15 segundos cada 2 minutos. Pude configurar este sistema ejecutando una placa de relés de un Arduino, pero los relés eran mecánicos (y bastante baratos) y en 13 días habían comenzado a averiarse. He tenido que desconectar los relés para que las bombas vuelvan a funcionar, pero casi no tengo relés para cambiar. Según mi investigación, parece que los relés de estado sólido podrían ser el camino a seguir. Entonces, mi pregunta es: ¿existen relés de estado sólido que puedan manejar 12 V CC, 5 A y cambiar de manera confiable, en promedio, una vez por minuto durante períodos prolongados? Y si es así, cómo puedo controlarlos usando la placa Arduino que ya tengo (si tengo que comprar un escudo o algo así, está bien). Actualmente tengo una fuente de alimentación que puede suministrar 12 V CC y 10 A como máximo, así que me gustaría seguir usándolo; pero si tengo que comprar una nueva fuente de alimentación, también puedo hacerlo.

¡Gracias!

¿Por qué usar un relé? Un MOSFET será mucho más simple.
Está bien. ¿Será un MOSFET lo suficientemente duradero para este problema? Estoy seguro de que puedo buscar cómo conectarlos si funcionan.
Básicamente, un MOSFET no se desgastará como un dispositivo mecánico. En un SMPS no es raro cambiarlo más de 100.000 veces por segundo a lo largo de los años...
Para obtener la mejor confiabilidad, elija un MOSFET o SSR que funcione en frío (baja caída de voltaje). Los modos de falla por fatiga térmica hacen que los ciclos de más de 10 segundos sean el peor de los casos. ¡Pero cualquier cosa que funcione durará mejor que lo que está obteniendo de sus relés!

Respuestas (1)

Puede usar un MOSFET de puerta de nivel lógico como el IRLB8314PbF .

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La resistencia R2 baja la compuerta MOSFET si la E/S sube a Z. R1 limita la corriente GPIO.

Esta parte tiene un Rds(on) máximo de 3,2 m Ω con una unidad de 4,5 V o mejor, por lo que a 5 A apenas se calentará (80 mW -> aumento de aproximadamente 5 ° C) incluso sin un disipador de calor. Solo alrededor de $ 1 cada uno en 10's. El diodo D1 debe absorber la energía inductiva en el devanado del motor cuando el MOSFET se apaga. Está clasificado en 3A continuo, que es más que adecuado para manejar breves picos de 5A.

¡Gracias, Spehro! Este circuito se ve bien. ¿Funcionará bien si mi fuente es de 12 V?
@Abro Sí, es un MOSFET de 30 V, por lo que también hay suficiente margen a 12 V.
¡Dulce! ¡Esto realmente ayuda mucho! Una pregunta más antes de estar completamente satisfecho: ¿sería útil un condensador para ayudar a proteger contra la fuerza contraelectromotriz de la bomba? El diodo ya está allí, ¿es suficiente protección?
@Abro el diodo es suficiente. Un condensador a través de la fuente de alta potencia (uno) podría ser útil, y retuerza los cables a la fuente si son largos.
¡Gracias! Todas mis preguntas son respondidas. Me siento confiado para abordar este proyecto nuevamente.
R1 no es realmente necesario en un circuito de baja tasa de conmutación como este.
@NickJohnson R1 no es posible en un circuito de alta velocidad de conmutación (tal vez decenas de ohmios, pero eso es por una razón diferente). Siempre es bueno tener algo de resistencia para limitar la corriente de salida a << Idss de los MOSFET de salida y ayudar al Arduino a sobrevivir en caso de que algo salga mal en el extremo de la alimentación (por ejemplo, 12 V y DG corto en el MOSFET).
@SpehroPefhany No veo cómo R1 afectaría a Idss del MOSFET. Y si hay un cortocircuito de DG en el MOSFET, es dudoso que 1k haga mucho para salvar el Arduino.
@NickJohnson Idss de los transistores de salida en el chip Atmel, no en el MOSFET discreto. El MOSFET de potencia tiene mucha carga de puerta. 1K limitaría la corriente de falla máxima a 12 V a ~ 5-7 mA y le daría una oportunidad decente de sobrevivir. Pero ciertamente funcionará sin él, solo creo que es una buena práctica.
PD: otra muy buena razón es que si el diseño no es perfecto y hay un poco de inductancia en la fuente, el pin de la puerta se puede conducir bajo tierra con una corriente sustancial (corriente de carga a través de quizás 5nF), que puede ser suficiente para enganchar el micro Lo he visto suceder con controladores de puerta IRF y este nivel de corriente de carga.
Solución de relés para controlar bombas con Arduino
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v