Si quisiera manejar, por ejemplo, relés industriales que requieren 24v de un Microchip PIC, ¿qué tendría que mirar en términos de un circuito general de transistores (y sus trampas al manejar tal componente)?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Lo siento, pero creo que la respuesta de Matt no es para nada buena.
El MOSFET en su esquema es un Canal P no un canal N. El diodo no ofrece ninguna protección para el FET; puede destruirse junto con el FET. Además es un diodo de 20 V, por lo que aunque protegiera contra la tensión de inducción la alimentación de 24 V ya puede matarlo. El 7406 es superfluo, además su tensión máxima es de 30 V, no de 40 V, y esos 30 V son Valores máximos absolutos No es para uso continuo. El circuito también consumirá unos innecesarios 5 mA con el relé encendido, y 10 mA no menos con el relé apagado. También la resistencia de 100 Ω no "amortigua las oscilaciones".
Lo que necesitas es un puerta de nivel lógico MOSFET. Estás utilizando un PIC, que probablemente tendrá una tensión de alimentación de 3,3 V como mínimo. Un FET de puerta lógica se encenderá con una tensión de puerta de 3,3 V, por lo que el PIC puede manejarlo directamente. No se necesita un 7406.
Un relé suele necesitar menos de 500 mW, a 24 V serían 20 mA, pero este es un relé industrial, y probablemente necesitará más. Seamos generosos y digamos que necesita 1 A (¡es decir, 24 W!). Si podemos encontrar un FET con un \$R_{DS(ON)}\$ de menos de 350 mΩ podremos utilizar un SMD; estos son mucho más baratos que las piezas PTH. A la alta 1 A disipará 350 mW. ¿Qué más? La fuente de alimentación es de 24 V, así que vamos a tomar un máximo \$V_{DS}\$ de un mínimo de 40 V. Un FET que cumple estos requisitos es el BUK98150 :
Max. \$V_{DS}\$ 55 V
Max. \$I_D\$ 5 A
Max. \$R_{DS(ON)}\$ < 200 mΩ @ 3,3 V
Max. \$V_{GS(th)}\$ 2 V
Se ve bien. El BUK98150 absorberá 2 A a una tensión de puerta de 2,6 V.
Este gráfico muestra un \$R_{DS(ON)}\$ de 175 mΩ @ 3 V y 2 A, para 1 A será menor. Entonces la potencia disipada será de 175 mW, que el encapsulado SOT-223 puede manejar fácilmente. La caída de 175 mV es insignificante.
Este es el circuito. Al contrario que el de Matt, sólo consume 0,1 mW. He mantenido su resistencia de 100 Ω, que limita los picos de corriente cortos al conmutar; a un microcontrolador no le gustan mucho las cargas capacitivas. Los 100 kΩ aseguran que la puerta no flote si la E/S del PIC se conmuta a entrada accidentalmente.
Como puedes ver el diodo va sobre el relé, no sobre el FET. Aquí se puede utilizar un diodo Schottky. Este tiene una tensión inversa máxima de 40 V.
JohnnyD
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49
Yo personalmente seguiría la respuesta de stevenvh solo que movería R2 al lado de la pic de R1. La razón de esto es R1 y R2 están actuando como un divisor de tensión y por lo tanto usted no está recibiendo el voltaje completo pic en el pin de la puerta del MOSFET. moviendo R2 al otro lado de R1 obtendrá la tensión completa en el pin de la puerta. Es cierto que la pérdida de voltaje será muy pequeña, ya que los valores de las resistencias elegidas aquí sólo perderán 0,003v @ 3,3v por lo que realmente no haría una diferencia en este ejemplo, pero con diferentes valores de las resistencias podría hacer una diferencia por lo que, por principio, siempre pondría R2 en el otro lado de R1
Todd Bernhard
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86
Hace poco hice algo muy parecido a esto como principiante, y encontré los MOSFETS muy útiles. Necesitas una fuente de 24V de alguna parte para conmutar tu relé, que debe estar conectada a través de los pines de drenaje-fuente del MOSFET. Aplicas un voltaje al pin de la puerta (usando el pinout de tu PIC), y esto esencialmente enciende el circuito de accionamiento del relé.
Cometí el error de tomar el voltaje de umbral de puerta en las hojas de datos como el voltaje requerido para girar completamente, así que en lugar de preocuparse por esto es mucho más fácil conseguir un MOSFET de nivel lógico, como el IRL520. Tienes que asegurarte de que es capaz de conmutar 24V y cualquier corriente que tu relé vaya a consumir.
También hay que conectar un diodo en paralelo con el relé para evitar que se dañe el transistor al conmutar.
