Usando transistores (o relés) en una bomba de 12V 3A

Estoy tratando de usar un Arduino Uno para controlar por separado un solenoide de 12V .5A, un solenoide de 12V 1.5A y una bomba de 12V 3A. Actualmente estoy usando un transistor NPN TIP120 para cada uno controlado por la salida de 5V del Arduino, pero el transistor de la bomba se calienta después de solo unos 30 segundos de tiempo de ejecución.

Para reducir el calor, ¿debo poner dos transistores en paralelo y luego tener una resistencia limitadora para limitar el flujo de corriente? A partir de ahora, la bomba no está bombeando lo suficientemente fuerte y me gustaría tener más corriente (?) para que funcione más fuerte. Sé que puede correr más fuerte si obtiene la energía requerida. Mi fuente de alimentación dice que solo estoy extrayendo 2.6 A en total para los tres (2 solenoides y una bomba/motor) que están conectados en paralelo al suministro de 12 V y parece que solo alcanza el máximo, aunque a 12 V, dice en la fuente de alimentación que puede suministrar 6A.

Los transistores de solenoide parecen estar bien, el único problema que tengo es que el transistor de la bomba se calienta y no entrega suficiente corriente para que la bomba funcione lo suficientemente fuerte.

Preguntas

  • ¿La corriente o el voltaje impulsan el motor? ¿O ambos?
  • ¿Sería demasiada corriente tener solo 1.5A de flujo a través de cada transistor para llevar 3A al motor?
  • ¿Necesito poner una resistencia en línea con el voltaje de la señal de Arduino? (Beta (ganancia de voltaje de CC) para TIP120 es 1000 en la hoja de datos)
  • ¿Debo conseguir un transistor más grande? ¿UN MOSFET? ¿Cuál?
  • ¿Debería obtener un relé en su lugar? ¿Cuál?
Puede conectar transistores en paralelo, sí, aunque es posible que necesite algunas resistencias de carga compartida. Debería estar bien usando los transistores que tiene ... ¿qué tipo de disipador de calor tiene en ellos?
Además, proporcione un esquema, para que podamos ver lo que está haciendo. Es bastante sencillo, pero un esquema es menos ambiguo.
El TIP120 no es un NPN. Es un Darlington. No se saturará y dejará caer un voltaje significativo. Por supuesto que hace calor. Tampoco proporcionará un voltaje más completo para su bomba. En mi opinión, debe hacer arreglos diferentes para un interruptor de semiconductor.
@jonk, tienes razón, pero el TIP120 es un transistor darlington NPN. Los Darlington también tienen polaridad.
@Felthry en este momento, no tengo disipador de calor, pero estaba tratando de hacer esto sin uno. Aunque supongo que podría hacer y agregar uno al transistor
Si desea hacer esto con un transistor bipolar, especialmente si está usando un Darlington, necesita absolutamente un disipador de calor. Sin embargo, podría hacerlo sin uno usando un MOSFET de bajo Rds (encendido) o un relé.
La corriente produce par. El voltaje hace que la corriente fluya. Además, cuanto más rápido gira el motor, más voltaje necesita para producir un par equivalente. La respuesta real a su pregunta es Use un FET o un relé. Yo lo haría con un FET.

Respuestas (3)

La razón por la que su transistor se calienta demasiado es porque es un darlington y tiene una caída de voltios o más en 3A. El paquete TO-220 es bueno para 1 a 1,5 vatios sin disipador de calor; tienes por lo menos el doble.

Dado que el voltaje de suministro es de solo 12 V, sugiero usar un MOSFET. Por ejemplo, el IRLZ34 tiene una clasificación de 60 V, con 50 miliohmios Rds a 5 V de puerta a fuente. Una resistencia de 100 ohmios en serie con la puerta debería calmar la conmutación y 10k de la puerta a la fuente aseguran que esté apagada cuando no esté encendida. Un diodo con clasificación 3A alrededor del motor (cátodo a positivo) es un buen seguro de que cualquier pico inductivo en el apagado no es absorbido por el MOSFET.

Las otras preguntas:

En un motor de CC, el voltaje determina la velocidad del motor, el motor consume tanta corriente como sea necesario para hacer funcionar su carga a esa velocidad. La caída de voltaje en el transistor (y el cableado) reducirá la velocidad del motor.

Sería una buena idea tener resistencias en serie con las salidas para limitar la corriente de base. Probablemente solo necesite 10 mA o menos, como 390 ohmios.

No usaría un relé, ya que no necesita aislamiento. Un MOSFET es probablemente menos costoso que un relé, y es posible que el relé necesite su propio circuito de control si su salida es inadecuada.

bomba posible diseño de transistor dual

Aquí está el diseño de la bomba si uso dos transistores.

descripción general del circuito

Aquí está la configuración general. La única parte que realmente importa es el lado derecho. Solo lo muestro aquí como un solo transistor, pero podría usar dos transistores o usar un relé, o simplemente lo que sea que todos crean que funcionaría bien.

descripción general] 2

Entonces, ¿tiene una fuente de alimentación de 5 V completamente separada que usa para alimentar el Arduino? (Pensé que estos se suministraron con una verruga de pared de 7-12 V). ¿Los pines IO tienen una salida de hasta 5 V o están configurados para 3,3 V? (No lo sé porque no uso estos dispositivos).
@jonk tengo una caja de alimentación USB para el arduino que suministra 5v
¿Tiene acceso a los 5 V para circuitos adicionales? O solo de 12v? Además, ¿hay alguna razón por la que estés enfocado en BJT hasta ahora? ¿Puedes considerar un MOSFET tan fácilmente como un BJT? ¿Tienes alguna preferencia aquí?
@jonk Acabo de recibir el BJT porque se recomendó en algún lugar para "sistemas de baja potencia", así que pensé que 12V 3A era lo suficientemente bajo, pero debo estar equivocado jajaja. Estoy dispuesto a usar lo que sea que necesite para que funcione, solo tengo que hacerlo funcionar para el jueves
@jonk también, solo tengo el 12V para trabajar realmente, el 5v es un bloque de alimentación USB para un cargador de teléfono
Dado el riel limitado, este es uno de esos casos en los que debe considerar un relé (obtener uno sensible que solo requiera aproximadamente 200 mW de potencia para operar) o bien un arreglo MOSFET. Un circuito BJT requerirá algo de energía para el BJT de conmutación final y mucha más energía para su circuito BJT controlador, fácilmente más de 10 veces lo que requiere el relé en sus dos casos de corriente más alta. Incluso el pequeño solenoide superaría con creces la potencia del relé. Un MOSFET probablemente tendría incluso menos potencia. Si es un relé, entonces un circuito BJT simple está bien. Si es un MOSFET, es aún más simple.
Usando transistores (o relés) en una bomba de 12V 3A
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