Отладка схемы открывания гаражных ворот с помощью оптрона и полевого транзистора

Кажется, есть много связанных вопросов, но я не могу найти ответ, который ищу. У меня есть датчик открывания гаражных ворот. На проводах есть 16 В, и когда их замыкаешь, дверь гаража открывается. Я использовал свой мультиметр, чтобы закоротить провода в режиме амперметра, и он показал около 20 мА.

Я попытался подключить провода от двери гаража непосредственно к транзистору оптопары 4N25, и когда это не сработало, я попытался использовать схему из этого ответа: Как управлять MOSFET с помощью оптопары? . Результат на схеме ниже. JP1 идет к двум проводам, идущим от размыкателя, а XBEE — это небольшой радиомодуль и микроконтроллер, работающий от 3,3 В. Вы можете игнорировать JP2, это другой датчик, и он работает нормально.

Я проверил схему со светодиодом, подключив батарею 9 В, светодиод и соответствующий резистор с другой стороны JP1. Это работает (либо только с 4n25, либо со схемой ниже с MOSFET). Как мне отладить схему, или есть что-то очевидное, что я делаю неправильно?

Схема

Разве "Это работает" не означает, что это работает? Если это не сработает, то никто из тех, кого я знаю по обмену стеками, не является телепатом, способным понять, что не так, то есть каковы симптомы.
Ваш пост напомнил мне об этом решении Arduino lowpowerlab.com/garagemote, на форуме есть схемы и дополнительная информация, которые могут решить аналогичную проблему. Удачи.
Напряжение в цепи управления устройством открывания гаражных ворот находится на переменном или постоянном токе?
@Andyaka, светодиод работает, а в гараже нет. Уточняю: я хочу управлять воротами гаража, но это не работает. Чтобы проверить работоспособность схемы, я подключил аккумулятор и светодиод, исходя из теории, что если светодиод мигнет, дверь гаража также откроется. Это оказалось не так.
@DaveTweed Это Вашингтон
@stanSmith Да, похоже, что реле довольно хорошо решит мою проблему. У меня были только MOSFET и оптопара, и у меня не было реле; Я думал, что моя схема должна работать.

Ответы (2)

То, как он подключен сейчас, выглядит так, что в лучшем случае затвор полевого транзистора будет иметь половину напряжения стока. Если на стоке достаточно напряжения, оно может попасть в линейную область, где протекает некоторый ток стока, но это не будет полностью улучшать полевой транзистор. Вы действительно хотите подключить сторону R2, которая подключена к стоку, к независимому напряжению питания, которое может дать вам достаточно Vgs, чтобы полностью включить полевой транзистор. (Например, к + стороне батареи 9 В, а не к стоку полевого транзистора.)

Хороший вопрос, но это не объясняет, почему голый 4N25 не работал.
@DaveTweed Тоже хороший момент. Предположительно, мы не говорим о больших токах, так что это должно было сработать. Я предполагаю, что в зависимости от того, что находится на другой стороне JP1, может не хватить CTR или привода на 4N25, чтобы сбросить нагрузку на землю. Трудно сказать при недостаточной информации.
Мои знания в области EE минимальны, поэтому, пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь, но я думал, что этому полевому транзистору для полного включения требуется только напряжение логического уровня на затворе. Если на схеме непонятно, это FQP 30N06L.
@Emoses Ну, это может быть полевой транзистор логического уровня, но если вы хотите, чтобы полевой транзистор был включен, сток будет на землю или близко к напряжению источника, верно? Таким образом, ваши ворота будут иметь напряжение стока / 2 из-за вашего делителя напряжения. Сколько вольт это дает вам на воротах? Конечно, сток никогда не приблизится к истоку, потому что вы начнете истощать напряжение затвора, когда напряжение стока падает.
@johnD Думаю, я понимаю. Я вставил R2, потому что копировал схему в связанном вопросе, где ему нужно было уменьшить напряжение затвора для полевого транзистора, который он использовал. Но мне не нужно делать это здесь с этим полевым транзистором, верно? Таким образом, я мог закоротить резистор R2, чтобы увеличить напряжение на затворе. Но похоже, что вы говорите, что этого недостаточно, потому что, как только затвор высокий, а контакты, по существу, замкнуты вместе, напряжение упадет до затвора, и полевой транзистор снова отключится. Имею ли я это право? Есть ли способ сделать это без добавления другого источника питания или замены реле?
@Emoses У вас есть основная идея: на самом деле полевой транзистор может достичь линейного устойчивого состояния, когда сток не находится на земле, а у затвора достаточно привода, чтобы поддерживать протекание некоторого тока стока. Но вам, вероятно, нужно, чтобы слив был близко к земле, чтобы получить эффективный «низкий» сигнал на дверь. Использование только транзистора в оптопаре должно было сработать, если бы у него было достаточно возбуждения и если бы требования по току не были слишком высокими. Попробуйте еще раз и измерьте VCE, когда он включен, и сообщите нам, что это такое.

Я так и не понял схему MOSFET. Вместо этого я заменил 4N25 на 4N33, оптопару с гораздо более высоким коэффициентом передачи тока, и полностью избавился от MOSFET. Контакты 4 и 5 4N33 просто подключаются прямо к цепи двери гаража.

Заставляет ли 4n33 дверь вашего гаража подниматься и опускаться?
Да, 4Н33 работал. Проблема с 4N25 заключалась в том, что из-за его низкого коэффициента передачи тока, даже когда на его светодиоде было 3,3 В, он не пропускал очень большой ток через свой транзистор, и этого низкого тока было недостаточно, чтобы отключить гараж. дверь. 4N33 имеет гораздо более высокий CTR (500% против 20%), что обеспечивает достаточный ток через провода двери гаража, чтобы отключить выключатель двигателя.