Схема управления сервоприводом Oventrop „Aktor T 2P“ „L NO“, 24 В
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Имеется 2-х позиционный термоэлектрический привод Oventrop Aktor T 2P, нормально открытый, 24В. Планирую его установить на комнатный радиатор отопления и управлять им при помощи Wemos D1 mini.
Управление сервоприводом напряжением. При отстутствии напряжения, шток сервопривода открыт (т.е. втянут внутрь). При подаче напряжения 24В в течении 5 минут шток сервопривода выдвигается, тем самым перекрывает радиатор отопления. По даташиту ток при включении под 300 мА в течении 2 минут, далее 45 мА.
В EasyEDA накидал схему, с "большими" корпусами для оптопары и полевика, т.к. smd компоненты паять ещё не научился. Да и вопрос с размером блока пока тоже не стоит :)
Если radiatorPin на ESP настроен на вход или выход с 0, то полевик закрыт. Если на radiatorPin 1, то полевик открыт.
Так как ещё нахожусь на стадии начинающего колхозинга, посоветуйте плиз:
1) Данной схемы достаточно для стабильной работы (управления) сервоприводом?
2) Какой ток должен быть для открытия оптопары U2? В даташит смотрел, но не понял.
3) Есть ли разница куда подключать сервопривод? Сейчас он подключен через гребёнку H1 между 24В и стоком полевика. Можно ли переключить между истоком полевика и землёй? По идее этот вариант более технологичный, т.к. при закрытом полевике на нём не будет напряжения.
Ежли контроллер на 5 В - то R3=220-330 Ом. R4 не нужен. И, эта, у Q1 параметр Vgs=20В - тобишь параллельно R2 нужно ставить стабилитрон вольт на 10-15.
Я его поставил чтобы вход оптопары в воздухе не болтался, если вдруг esp зависнет или какой-н косяк в коде и radiatorPin будет входом, а не выходом. Хотя, как полевик, оптопара открываться наверно от этого не будет.
Vgs это Gate-Source Voltage, т.е. если по паспорту ±20V, а на схеме может быть максимально допустимая разница 24V * 1K / (1K + 10K) = 23,04V, и полевик выйдет из строя? Если без варистора, можно другие номиналы поставить? Например, R1=2K, R2=4.7K, тогда напряжение будет 16V.
Хотелось бы мне увидеть такую оптопару, у которой при "висении" ноги в воздухе дуло по 10мА между ног... Если есть таковые - прошу мне выслать хоть один экземпляр.
По поводу затворов и мосфетов - есть т.н. типовые схемы включения оных и они рекомендованы производителем. По идее можно подключать как угодно, т.е. по "дурдуинофски" - я не возражаю.
Где можно посмотреть типовые схемы? В даташите я такой схемы не увидел.
Ошибки слева направо.
1. R4 не нужен.
2. Оптопара не нужна.
3. Затвор транзистора пробьет от 24В.
4. Транзистор дико избыточный.
Как бонус - это не сервопривод.
Даташиты пишуцца для уже достаточно "подготовленных" хомосапиенсов. А по теме - #1
То что я начинающий и не всегда сразу врубаюсь в очевидное для вас, я это и сам прекрасно знаю. Если бы вы вместо желчи поясняли свои выводы почему так написали, это бы мне гораздо больше помогло.
1. R4 не нужен.
Ага, с этим уже помогли разобраться.
Т.е. затвор через R1 подключить к radiatorPin? А ногу МК дополнительно защищать не надо?
Ага, с этим тоже уже помогли разобраться.
Можете посоветовать какой в корпусе ТО-220 подойдёт?
Да их все по разному пишут. Где термоэлектрический привод, где сервопривод. Как правильно?
И ещё, порекомендуйте плиз понижающий DC-DC с 24В на 5В, макс 1А.
3) Есть ли разница куда подключать сервопривод? Сейчас он подключен через гребёнку H1 между 24В и стоком полевика. Можно ли переключить между истоком полевика и землёй? По идее этот вариант более технологичный, т.к. при закрытом полевике на нём не будет напряжения.
Разница есть, но в данном конкретном случае она несущественна, поскольку напряжение питания привода +24 В и оно (я надеюсь) гальванически развязано от сети 220 В.
На мой взгляд привычка "на автомате" рисовать нагрузку постоянно подключенной к шине питания идёт от детских книжек "Начинающему радиолюбителю" и упрощенных схем "на понимание" из уже институтских учебников. Эта привычка настолько жестко прописывается в головах разработчиков, что в некоторых серийных промышленных ПЛК не получается напрямую подключить дискретные входы, они реагируют на напряжение, и дискретные выходы, чьи ключи коммутируют выходную линию на "0". Совсем плохо бывает, если линия питания - это фаза 220 В. Вот тогда работа с "выключенной" нагрузкой реально опасна для жизни.
В данной схеме просто перенести нагрузку в цепь истока нельзя. Полевик выйдет из ключевого режима работы. Чтобы переместить нагрузку "вниз", схему нужно "перевернуть", применив полевик с p-каналом или биполярный транзистор структуры p-n-p. При этом понадобиться или сохранить оптопару (в несколько другом включении), или добавить еще один маломощный биполярный транзистор. Сделать это не сложно, но прямых жестких показаний к этому в данном случае нет. Делайте так, как Вам самому будет понятнее.
Уважаемый A.R.
Не затруднило бы Вас быть таким любезным и проиллюстрировать Ваш пост схемами с комментариями.
как писал поэт : « что такое ХОРОШО, и что такое ПЛОХО».
Осмелюсь надеяться, полезно было бы всем Вашим читателям.
Подскажите плиз почему полевик выйдет из ключевого режима работы? И присоединяюсь к просьбе inspiritus про схему :)
Составил схему как я понял написанное. Стабилитрон 1N4745A на 16V. Правильно составил схему?
Со стабилитроном кажись какую-то фигню нарисовал. Товарищи, подскажите плиз как правильно.
Вот, переделал схему. Если оптопара закрыта, то R4 ограничивает ток, проходящий через стабилитрон, у которого максимальный ток стабилизации 57 мА. В этом случае на стабилитроне 1N4745A будет напряжение 16V, которое закроет транзистор.
Если оптопару открыть, то она "заземлит" стабилитрон и напряжение на стабилитроне будет 0V. Поставил R7 на затвор, т.к. пока не понял, затвор накапливает напряжение или нет? Если накапливает, то при открытии оптопары с затвора побежит ток через оптопару и его надо ограничить, чтобы оптопара не сгорела.
Такая схема будет работать? Если да, то все номиналы правильно подобраны?
Не затруднило бы Вас быть таким любезным и проиллюстрировать Ваш пост схемами с комментариями.
как писал поэт : « что такое ХОРОШО, и что такое ПЛОХО».
Осмелюсь надеяться, полезно было бы всем Вашим читателям.
Когда Адам с Евой вкусили плод с древа познания, они стали равны богам, поскольку узнали разницу между добром и злом (=«что такое ХОРОШО, и что такое ПЛОХО»). Помните, чем дело для них кончилось? :))
Подскажите плиз почему полевик выйдет из ключевого режима работы? И присоединяюсь к просьбе inspiritus про схему :)
Если просто переместить нагрузку в цепь истока, то как только полевик начнет открываться, на нагрузке начнет расти напряжение. Это напряжение начнет вычитаться из управляющего напряжения между истоком и затвором (потенциал истока пойдет "вверх"). Это приведет к "прикрыванию" полевика. Т.е. чем больше полевик открывается, тем больше ток через нагрузку и больше падение напряжения на ней, и оно стремится подзакрыть полевик. Это классичесская отрицательная обратная связь, а схема такая называется истоковым повторителем. Чтобы заставить истоковый повторитель работать в ключевом режиме, на затвор нужно подать напряжение превышающее напряжение питания на величину управляющего напряжения на затворе, соответствующего полному открытию полевика. А тут такого напряжения нет, и взять неоткуда. Я проще не могу. :))
Правильно работать будет первая схема. :)) По типам и номиналам я ошибок не нашел.
ПС Для полевиков управляющее напряжение всегда считают между истоком и затвором, и не важно куда они на схеме смотрят. :))
Если просто переместить нагрузку в цепь истока
У него в #14 уже правильный P-канальный полевик нарисован. И нагрузка в стоке.
Действительно, если нагрузку подключить к истоку, то вместе с нагрузкой на исток и придёт напряжение 24В за минусом падения на стоке-истоке. Спасибо вам за терпение с чайниками и объяснение :)
Правильно работать будет первая схема. :)) По типам и номиналам я ошибок не нашел.
ПС Для полевиков управляющее напряжение всегда считают между истоком и затвором, и не важно куда они на схеме смотрят. :))
В схеме в комментарии #14 использовал p-канальный полевик, поэтому управляющее напряжение как раз между истоком и затвором.
Я вот так коммутирую. Можно и 24 подать. Тока в затвор резистор надо Ом на 100-470.
Если просто переместить нагрузку в цепь истока
У него в #14 уже правильный P-канальный полевик нарисован. И нагрузка в стоке.
Моё данное пояснение относилось к вопросу №3 и схеме начального поста.
Теперь давайте подробнее рассмотрим работу схемы из поста #14.
Когда транзистор оптрона закрыт на стабилитроне ZD2 +16 В относительно GND, ток обеспечивается через резистор R4. На самом резисторе R4 падает 8 В (24-16). Поскольку через затвор ток не идет, то через резистор R7 на затвор поступают эти самые 8 В. Для IRF9510 пороговое напряжение на затворе от -2 В до -4 В. Т.е. при -8 В (затвор относительно истока) транзистор никак закрыт не будет. Степень "незакрытия" зависит от крутизны характеристики. По графику Fig. 2 из Datasheet полевик, похоже, будет открыт полностью. :))
Теперь на оптрон подали "1", его выходной транзистор открылся и через R7 напряжение питание полностью поступило на затвор полевика. Полевик открылся на 120%. Но... максимально разрешенное напряжение на затворе - 20 В, а у нас полное питание, т.е. 24 В. Сколько полевик так выдержит - неизвестно.
Вот такая "фисгармония", "товарищи мои братия". :)) Работоспособной мне представляется схема из поста #12.
И, конечно... С праздником!
ТС, не мучайся !!! Купи термоэлектричекий привод на 220 вольт и используй реле для его включения. Будет в разы надежнее и дешевле.
https://terma-msk.ru/products/good211012
Я не ставлю под сомнение работоспособность схемы, структурно и я бы так делал. Есть некоторые замечания к параметрам. Согласно Datasheet на NDP6020P https://alltransistors.com/ru/mosfet/transistor.php?transistor=4140 http://www.farnell.com/datasheets/2303831.pdf у него предельно-допустимое напряжение исток-сток - 20 В, а исток-затвор - 8 В. Чуть что не так и... без гарантий.
ТС, не мучайся !!! Купи термоэлектричекий привод на 220 вольт и используй реле для его включения. Будет в разы надежнее и дешевле.
https://terma-msk.ru/products/good211012
Реле точно также подходит и для 24-ех вольтовых термоголовок.
Ну и плюс в том что 24 вольта на батарее будет сильно безопаснее чем 220
https://terma-msk.ru/products/good211012
Я видел что есть приводы и на 220В, но выбрал 24В специально, т.к. считаю, что 220В рядом с батареей не очень хорошая затея.
Пасаны, спраздником, йоптэ!
Коль такое бурное апсуждение данной темы - хачу спрасить, а есть ли проверенные к покупке на али или ебей стабилитроны? Интересно в корпусе для SMD монтажа на 5 и 15 Вольт. Ссылки приветствуюццо.
Ну, за Родину!!!
Теперь давайте подробнее рассмотрим работу схемы из поста #14.
Когда транзистор оптрона закрыт на стабилитроне ZD2 +16 В относительно GND, ток обеспечивается через резистор R4. На самом резисторе R4 падает 8 В (24-16). Поскольку через затвор ток не идет, то через резистор R7 на затвор поступают эти самые 8 В. Для IRF9510 пороговое напряжение на затворе от -2 В до -4 В. Т.е. при -8 В (затвор относительно истока) транзистор никак закрыт не будет. Степень "незакрытия" зависит от крутизны характеристики. По графику Fig. 2 из Datasheet полевик, похоже, будет открыт полностью. :))
Теперь на оптрон подали "1", его выходной транзистор открылся и через R7 напряжение питание полностью поступило на затвор полевика. Полевик открылся на 120%. Но... максимально разрешенное напряжение на затворе - 20 В, а у нас полное питание, т.е. 24 В. Сколько полевик так выдержит - неизвестно.
Вот такая "фисгармония", "товарищи мои братия". :))
Спасибо за подробный комментарий.
Пожалуйста. Чем могу. :))
Ну конечно. :)) Это очень распространенная ошибка, вызванная психологической энерцией при быстрой правке схемы. :))
Работоспособная, поскольку правильная. :)) Я бы только из чисто методических соображений эмиттер транзистора оптопары соединил с GND, а резистор в 1 кОм перенес в коллекторную цепь. Пока в схеме оптрон - разницы нет. Вдруг по какой-либо причине вместо оптрона захочется поставить просто n-p-n транзистор, как, например, у DetSimen в посте #20. Такая схема вполне работоспособна. Но если вместо транзистора оптопары просто вставить в схему транзистор, то вместо четкого ключа снова получим повторитель напряжения, только теперь уже не истоковый, а эмиттерный. Страшного ничего, схема работоспособность сохранит , но "релейную очевидность" потеряет.
Нет, не будет. Поскольку напряжение на нем будет много ниже напряжения стабилизации. Закрытый транзистор термопары имеет мизерный темновой ток 10(-7) А. Этот ток будет проходить через резистор в 10 кОм и создавать на нем "невидное глазу" падение напряжения (1 мВ). Оно на порядки меньше напряжения стабилизации стабилитрона, и стабилизировать тому будет нечего.
Нет, не будет. Поскольку напряжение на нем будет много ниже напряжения стабилизации. Закрытый транзистор термопары имеет мизерный темновой ток 10(-7) А. Этот ток будет проходить через резистор в 10 кОм и создавать на нем "невидное глазу" падение напряжения (1 мВ). Оно на порядки меньше напряжения стабилизации стабилитрона, и стабилизировать тому будет нечего.
У меня в этом то как раз и вопрос. Т.е. если стабилитрон при закрытой оптопаре стабилизировать напряжение не будет, то на затворе будет 24В, при максимальных 20В и полевику придут кранты. Какой смысл тогда стабилитрона в схеме?
Есть варианты снизить напряжение напряжение на затворе или проще найти полевик с Ugs более 24В? Например, FQU11P06TU, у которого максимальное Ugs +/- 30В.
Нет, не будет. Поскольку напряжение на нем будет много ниже напряжения стабилизации. Закрытый транзистор термопары имеет мизерный темновой ток 10(-7) А. Этот ток будет проходить через резистор в 10 кОм и создавать на нем "невидное глазу" падение напряжения (1 мВ). Оно на порядки меньше напряжения стабилизации стабилитрона, и стабилизировать тому будет нечего.
У меня в этом то как раз и вопрос. Т.е. если стабилитрон при закрытой оптопаре стабилизировать напряжение не будет, то на затворе будет 24В, при максимальных 20В и полевику придут кранты. Какой смысл тогда стабилитрона в схеме?
Давайте внимательно посмотрим схему. Резистор 10 кОм, стабилитрон и затвор полевика (цепь исток-затвор) соединены параллельно. Т.е. напряжение на них одно и то же. И если при закрытой оптопаре на резисторе будет 1 мВ (милливольт, одна тысячная вольта!), то и на стабилитроне, и на затворе будет тот же самый 1 мВ, а ни в коем случае не напряжение питания 24 В. Вот когда оптопара включится, через 1 кОм пойдет уже солидный ток. Если бы стабилитрона не было, то 1 кОм и 10 кОм образовали бы классический делитель напряжения и на 10 кОм (и на исток-затвор) установилось бы напряжение почти 22 В. Но у нас параллельно 10 кОм включен стабилитрон. Вот в этом случае он сработает и ограничит напряжение на уровне 16 В, безопасном для затвора полевика.
Сделать можно и так, и эдак, и еще способы есть. :)) Тут главное разобраться до конца, что происходит, и что для чего делается. Схема из поста #12 совершенно работоспособна. Наличие стабилитрона снимает вопрос о превышении предельного допустимого напряжения на затворе полевика во включенном состоянии. А в выключенном его и так нет. Ну 1 мВ! :))
Второй раз напутал с землёй, поэтому и считал 24В вместо 0В на исток-затворе :( Сейчас разобрался, собрал на макетке, всё работает. Ещё раз спасибо вам за терпение и разъяснение детских ошибок :)
Итого, финальная схема на p-канале с учётом замечаний.
Очень хорошо. :))
В каждом из нас живёт ребёнок. :))
Вопросов больше не имею. :))