Использование транзисторов (или реле) на насосе 12В 3А

Я пытаюсь использовать Arduino Uno для отдельного управления соленоидом 12 В 0,5 А, соленоидом 12 В 1,5 А и насосом 12 В 3 А. В настоящее время я использую NPN-транзистор TIP120 для каждого из них, управляемого 5-вольтовым выходом Arduino, но транзистор накачки нагревается примерно через 30 секунд работы.

Чтобы уменьшить нагрев, я должен подключить два транзистора параллельно и иметь ограничительный резистор после ограничения тока? На данный момент насос качает недостаточно сильно, и я хотел бы получить больший ток (?), Чтобы он работал интенсивнее. Я знаю, что он может работать быстрее, если получает необходимую энергию. Мой источник питания говорит, что я потребляю всего 2,6 А для всех трех (2 соленоида и насос / двигатель), которые подключены параллельно источнику питания 12 В, и, похоже, это максимальное значение, хотя при 12 В это На блоке питания написано, что он может выдавать 6А.

Соленоидные транзисторы, кажется, в порядке, единственная проблема, с которой я столкнулся, это то, что транзистор накачки нагревается и не выдает достаточного тока, чтобы заставить насос работать достаточно сильно.

Вопросы

  • Ток или напряжение приводит в движение двигатель? Или оба?
  • Было бы слишком большим током, если бы через каждый транзистор проходило только 1,5 А, чтобы подать 3 А на двигатель?
  • Нужно ли ставить резистор в соответствии с напряжением сигнала Arduino? (Бета (усиление постоянного напряжения) для TIP120 составляет 1000 в таблице данных)
  • Должен ли я получить больший транзистор? МОП-транзистор? Который из?
  • Должен ли я получить реле вместо этого? Который из?
Вы можете запараллелить транзисторы, да, хотя вам могут понадобиться резисторы для разделения нагрузки. Вы должны быть в порядке, используя транзисторы, которые у вас есть ... какой у вас радиатор?
Также, пожалуйста, предоставьте схему, чтобы мы могли видеть, что вы делаете. Это довольно просто, но схема менее двусмысленна.
TIP120 не является NPN. Это Дарлингтон. Он не будет насыщаться, и на нем будет падать значительное напряжение. Конечно становится жарко. Он также не обеспечит более полное напряжение для вашего насоса. На мой взгляд, для полупроводникового переключателя следует использовать другие механизмы.
@jonk, вы правы, но TIP120 - это NPN-транзистор Дарлингтона. Дарлингтоны тоже имеют полярность.
@Felthry на данный момент у меня нет радиатора, но я пытался сделать это без него. Хотя я полагаю, что мог бы сделать и добавить один к транзистору
Если вы хотите сделать это с помощью биполярного транзистора, особенно если вы используете транзистор Дарлингтона, вам обязательно понадобится радиатор. Однако вы можете сделать это без него, используя MOSFET с низким Rds (on) или реле.
Ток создает крутящий момент. Напряжение заставляет ток течь. Кроме того, чем быстрее вращается двигатель, тем большее напряжение необходимо для создания эквивалентного крутящего момента. Реальный ответ на ваш вопрос: используйте полевой транзистор или реле. Я бы сделал это с FET.

Ответы (3)

Причина, по которой ваш транзистор слишком сильно нагревается, заключается в том, что это дарлингтон и имеет падение напряжения или более при 3 А. Комплект TO-220 рассчитан на мощность от 1 до 1,5 Вт без радиатора; у вас как минимум вдвое больше.

Поскольку напряжение питания составляет всего 12 В, я предлагаю использовать полевой МОП-транзистор. Например, IRLZ34 рассчитан на 60 В с сопротивлением 50 мОм при напряжении 5 В от затвора к истоку. Резистор 100 Ом, включенный последовательно с затвором, должен успокоить переключение, а 10 кОм от затвора до истока гарантирует, что он выключен, когда он не запитан. Диод с номинальным током 3А вокруг двигателя (катод к плюсу) является хорошей гарантией того, что любой индуктивный скачок при выключении не поглощается МОП-транзистором.

Другие вопросы:

В двигателе постоянного тока напряжение определяет скорость двигателя, двигатель потребляет столько тока, сколько необходимо для работы его нагрузки на этой скорости. Падение напряжения на транзисторе (и проводке) уменьшит скорость двигателя.

Было бы неплохо иметь резисторы последовательно с выходами, чтобы ограничить базовый ток. Вам, вероятно, нужно только 10 мА или меньше, например, 390 Ом.

Я бы не использовал реле, так как вам не нужна изоляция. МОП-транзистор, вероятно, дешевле, чем реле, и реле может потребоваться собственная схема управления, если ваш выход неадекватен.

возможна двухтранзисторная компоновка насоса

Вот схема насоса, если я использую два транзистора.

обзор схемы

Вот общая настройка. Единственное, что действительно имеет значение, это правая сторона. Я просто показал его здесь как один транзистор, но я мог бы использовать два транзистора или использовать реле, или просто все, что, по вашему мнению, будет хорошо работать.

обзор] 2

Итак, у вас есть полностью отдельный источник питания 5 В, который вы используете для питания Arduino? (Я думал, что они поставляются с настенной бородавкой на 7-12 В.) Выдают ли контакты ввода-вывода до 5 В или они настроены на 3,3 В? (Я не знаю, так как я не использую эти устройства.)
@jonk У меня есть блок питания USB для Arduino, который подает 5 В.
У вас есть доступ к 5 В для дополнительной схемы? Или только 12 В? Кроме того, есть ли причина, по которой вы до сих пор сосредоточены на BJT? Можете ли вы рассматривать MOSFET так же легко, как BJT? У вас есть какие-то предпочтения здесь?
@jonk Я только что получил BJT, потому что его где-то рекомендовали для «маломощных систем», поэтому я решил, что 12 В 3 А достаточно маломощный, но я, должно быть, ошибаюсь, лол, я готов использовать все, что мне нужно, чтобы заставить его работать, я просто надо успеть к четвергу
@jonk также, у меня есть только 12 В для реальной работы, 5 В - это блок питания USB для зарядного устройства телефона.
Учитывая ограниченный рельс, это один из тех случаев, когда вам следует либо рассмотреть реле (получить чувствительное, для которого требуется всего около 200 мВт мощности для работы) или полевой МОП-транзистор. Схема BJT потребует некоторой мощности для окончательного переключения BJT и гораздо большей мощности для схемы драйвера BJT - более чем в 10 раз больше, чем требуется реле в ваших двух случаях с более высоким током. Даже маленький соленоид значительно превысит мощность реле. МОП-транзистор, вероятно, будет иметь еще меньшую мощность. Если реле, то простая схема BJT подойдет. Если МОП-транзистор, это еще проще.