caída de tensión - funcionamiento de un solenoide después de una puerta lógica y un LED

Question

He empezado a entrometerme en los circuitos, pero carezco de cualquier tipo de formación formal. En consecuencia, pido disculpas por mi ignorancia. El circuito que he hecho (sobre el papel) hasta ahora tiene una serie de problemas, pero quiero intentar resolverlos individualmente en lugar de volcarlo todo aquí. Va a ser una caja sobredimensionada con un montón de interruptores y cada interruptor de la caja tiene que ser pulsado para que se desbloquee. Ya he pedido algunas piezas y voy a medir los valores tan pronto como los tenga, así que no puedo dar los detalles ya - a menos que ustedes estén de acuerdo con los números de parte.

TL:DR Quiero hacer una caja que pueda abrirse sólo después de que todos los interruptores estén en la posición ON.

Los interruptores y los LEDS son necesarios en la caja (por un juego de palabras que voy a hacer) pero temo que las puertas lógicas y los LEDS bajen demasiado el voltaje para que el solenoide funcione.

Pregunta: Cómo hago para que los interruptores y leds sean obligatorios y al mismo tiempo poder desbloquear la caja con el solenoide sólo si todos los interruptores están en ON.

No es parte de la pregunta: Esto es parte del circuito completo (sólo a modo de ilustración, más preguntas que vendrán después)

Edición: Gracias por las sugerencias y la ayuda hasta ahora. Sé que tengo muchas cosas todavía mal en el circuito, pero necesito dibujarlo "tal cual" si quiero entenderlo, haré un montón de anotaciones en él y lo revisaré unas cuantas veces antes de llegar a montarlo realmente. Y tendré que hacerlo, ya que como habéis señalado también, no funcionará. Lo sé, pero no puedo mostrar el problema sin tener un problema que mostrar :) Así que ahí es donde entráis vosotros con todo vuestro conocimiento de componentes y saber hacer. Ya estoy leyendo mucho material, ver imagen 3 y lo que pueda encontrar en youtube e internet. ¡Gracias por ayudarme hasta ahora! Las piezas de la caja y los agujeros para los LEDs ya están previstos :)

El juego de palabras en cuestión tiene la respuesta: "enciende las luces (1) y verás (2)

(1) Las luces son todos los LEDs que se encienden después de encenderlos. (2) verás: la caja que se abrirá

Answer 1

Espero que tu circuito no sea una tarea, porque aquí tienes toda la respuesta. Tal y como está dibujado, no funcionará. En primer lugar, necesitas tirar activamente de las entradas de la puerta AND hacia arriba. Segundo, estás activando el solenoide cuando la salida de la compuerta AND está baja (porque el solenoide está conectado a +5V en su otro extremo). Por último, no es conveniente accionar un solenoide desde una puerta lógica.

En el circuito siguiente, R2 mantiene baja la entrada de la puerta AND cuando los interruptores están abiertos. Cuando SW1 está cerrado, la corriente fluye a través de R1 y D1, iluminándolo. El comportamiento es el mismo para SW2, R3, R4 y D2.

Cuando SW1 y SW2 están cerrados, la salida de la puerta AND se pone en alto. La corriente fluye a través de R6 y D4 y se enciende, independientemente del estado de SW3 (que creo que es su intención). Si el SW3 está cerrado, la corriente fluye a través de R5 y en la base de Q1. Esto encenderá a Q1, lo que atraerá la corriente a través de su solenoide.

El D3 está ahí para salvar la Q1. Cuando se elimina la corriente de la base de Q1 se apagará repentinamente. Si D3 no estuviera allí, L1 se resistiría al cambio de corriente elevando la tensión en el colector de Q1 -- para la mayoría de las combinaciones, lo haría lo suficiente como para dañar Q1. D3 conducirá cuando el voltaje en la puerta de Q1 suba por encima de 5V, limitando el voltaje en el colector de Q1, y salvándolo.

Las palabras clave que puedes buscar son circuitos lógicos elementales, y transistor relay driver (o transistor solenoid driver, pero normalmente el solenoide que se acciona es la bobina de un relé, así que eso es lo que acaba en los términos de búsqueda).

Ajusta los valores de R1, R3 y R6 en función de tus LEDs y de tus preferencias. Elija Q1 para ser lo suficientemente herky para conducir realmente su solenoide, y elegir R5 para conducir realmente Q1 en saturación (para los transistores de aficionados debe fluir 1/10 de la corriente de colector en saturación). O reemplaza Q1 con un MOSFET de canal n de nivel lógico que esté clasificado para la corriente que necesitará llevar, y omite R5 por completo, o lo ajusta a 220 \$\Omega\$ si se trata de un FET especialmente grande (para salvar la etapa de salida de la puerta AND). Del mismo modo, dimensiona D3 en función de la corriente que vaya a circular por el solenoide.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab