Сделать устройство управления эл.магн клапаном ESP 8266

[nikolz]

и последнее , линейный режим транзистора плох не только большими потерями, но и неустойчивой работой схемы.
Любые колебания тока базы будут приводить к усиленным колебаниям падения напряжения на транзисторе и следовательно гуляниям тока удержания.

 

[nikolz]

У схемы с RC цепью есть недостаток, который устраняется использованием ШИМ.

 

[Сергей_Ф]

и последнее , линейный режим транзистора плох не только большими потерями, но и неустойчивой работой схемы.
Любые колебания тока базы будут приводить к усиленным колебаниям падения напряжения на транзисторе и следовательно гуляниям тока удержания.

Как всегда очень много слов, но нет ответа на конкретный вопрос.
Так зачем ставить RC- в эмиттерную цепь, что может привести транзистор в линейный режим? Если поставить в колекторную, то всё сильно упрощается.
Простейший пример: управление от esp, значит управляющее напряжение 3.3 В. Реле на 12В, ток срабатывания 80мА, ток удержания 40мА. На резисторе в цепи эмиттера упадет 6В! Какое напряжение станет между базой и эмиттером? Что удержит транзистор в открытом состоянии?

 

[pvvx]

Какое сопротивление холодной нити лампы?

Обычно в 10 раз меньше чем на номинальном напряжении (номинальной рабочей температуре нити).
Для этого есть такая наука - физика и в ней 'Температурный коэффициент сопротивления', к примеру вольфрама, а так-же 'температура плавления'.

А так-же есть и такое:

 

[pvvx]

Как всегда очень много слов, но нет ответа на конкретный вопрос.
Так зачем ставить RC- в эмиттерную цепь, что может привести транзистор в линейный режим? Если поставить в коллекторную, то всё сильно упрощается.

В рассматриваемой схеме греется транзистор, а вас будет греться резистор.

Простейший пример: управление от esp, значит управляющее напряжение 3.3 В. Реле на 12В, ток срабатывания 80мА, ток удержания 30мА. На резисторе в цепи эмиттера упадет 6В!
Какое напряжение станет между базой и эмиттером? Что удержит транзистор в открытом состоянии?

Открытие транзистора установится на уровне тока в коллекторе, при подведенных на базу 3.3В:
(3.3-0.6)/R = ? A
Но при кратковременном отключении реле снова не включится - не успеет разрядится конденсатор и тока на реле может не хватить - поджарит контакты.

 

[Сергей_Ф]

Открытие транзистора установится на уровне тока в коллекторе, при подведенных на базу 3.3В

О том и речь, но @nikolz утверждает, что транзистор тут в ключевом режиме.

 

[pvvx]

Господа вы в своём уме? В большинстве квартир и подсобных помещениях нет заземления в розетке. Использование 220в клапана на жидкость по трубам без заземления рано или поздно закончится несчастным случаем. Только слаботочка.

По трубам провода никто из нормальных людей не тянет.
Для управления клапанов применяют пневмо управление с гибкой трубкой...
Но если уж совсем хочется электрический клапан, то все промышленные (обычно 24В) рассчитаны на постоянную работу, а износ происходит только при открытии-закрытии.

 

[pvvx]

Диодов к нормальным клапанам тоже не надо - там или стоит варистор или используется конструкция со свойством "короткозамкнутый виток". Аналогично и все нормальные реле, кроме того, что идет с али...

 

[pvvx]

О том и речь, но @nikolz утверждает, что транзистор тут в ключевом режиме.

nikolz всегда советует наихудший вариант. У него такая миссия на данном форуме.
Как он выражается - Он "выходит погулять", накидает глупостей по незнанию (или с целью ->), а вы должны его научить, т.к. сам не соображает.

 

[pvvx]

Для ключевого управления клапанами или реле, а так-же всеми индуктивными нагрузками в промышленной или автомобильной технике применяют такие ключи:

Это примерный эквивалент внутренней схемы выходного ключевого транзистора.
При этом диодов и прочей шелухи на исполнительную обмотку не вешают.
Для двухступенчатого управления кривым китай-клапаном ставится два ключа на разное питание.
К примеру, микросхема типа MC33880 и куча таких разновидностей, выпускаемых ещё до 2000 годов...

 

[Сергей_Ф]

и последнее , линейный режим транзистора плох не только большими потерями, но и неустойчивой работой схемы.
Любые колебания тока базы будут приводить к усиленным колебаниям падения напряжения на транзисторе и следовательно гуляниям тока удержания.

Не поленился, сделал в эмуляторе схему. Подобрал резистор(ы) по току удержания 35мА и конденсатор по току срабатывания 70мА. Генератор импульсов на выходе имеет прямоугольные импульсы 1 Гц с амплитудой 3.3В.
Вот устоявшийся режим ВКЛЮЧЕНО. @nikolz подскажите, где тут ключевой режим у транзистора?


P.S. При включении RC в цепь коллектора необходимо увеличить номинал резистора до 190Ом при том же конденсаторе. Транзистор гарантированно работает в ключевом режиме, но постоянная времени RC-цепи увеличивается. Так же как и мощность рассеиваемая на резисторе (в 3 раза!!). Если в предыдущей схеме реле устойчиво срабатывает до 10 раз в секунду, то в тут только 2 раза!!!

 

[Сергей_Ф]

P.P.S. Моё предположение оказалось верным.

Если не ошибаюсь, при такой схеме можно конденсатор взять меньшей емкости, что тоже +.

Без особых проблем можно уменьшить номинал конденсатора в цепи эмиттера до 220мкФ, и также рабочее напряжение до 6В. Хотя я бы не рискнул ставить меньше 12В .
Это значительно уменьшает размер RC-цепи. Какова мощность рассеиваемая на транзисторе? 4.2В*0,036А = 0,151Вт.
Учитывая незначительную рассеиваемую мощность на транзисторе, меньшие габариты RC-цепи и на порядок большее быстродействие схемы - лучше поставить RC в цепь эмиттера. А не те сказки, которые рассказывал @nikolz.
Единственный и существенный минус - я не знаю, где взять резистор на 70 Ом.
P.S. При других исходных параметрах реле (сопротивление обмотки, индуктивность, время срабатывания) резистор будет иметь другой номинал. Если рассматривать реле из статьи, то вполне доступные 120Ом при управлении транзистором напряжением 3.3В и конденсатор 150мкФ.

 

[pvvx]

70 Oм, 470 мкФ
Постоянная времени RC-цепи: 32.9 миллисекунд
Время зарядки конденсатора до 99.2% : 164.5 миллисекунд

Что это дает реле? Индуктивная нагрузка при подаче напряжения не имеет тока. Он линейно нарастает пока не упрется в полное намагничивание сердечника, и обычно только тогда и сработает притяжение якоря, а затем ток дойдет до сопротивления провода обмотки.

 

[Сергей_Ф]

70 Oм, 470 мкФ
Постоянная времени RC-цепи: 32.9 миллисекунд
Время зарядки конденсатора до 99.2% : 164.5 миллисекунд

Что это дает реле? Индуктивная нагрузка при подаче напряжения не имеет тока. Он линейно нарастает пока не упрется в полное намагничивание сердечника, и обычно только тогда и сработает притяжение якоря, а затем ток дойдет до сопротивления провода обмотки.

Конечно, вы правы.
Я не ставил целью точно подобрать номиналы схемы в эмуляторе. Цель была показать, что при RC в цепи эмиттера транзистор работает в линейном режиме, а не в ключевом в устоявшемся режиме ВКЛЮЧЕНО. Реальное быстродействие, будет конечно немного ниже, но его точно хватит переключать клапан несколько раз в минуту, как хотел ТС.

 

[pvvx]

Реальное быстродействие, будет конечно немного ниже, но его точно хватит переключать клапан несколько раз в минуту, как хотел ТС.

Клапан не реле. У него время включения значительно больше - масса якоря больше. Там нужна емкость от десятков тысяч мкФ.

 

[Сергей_Ф]

Клапан не реле. У него время включения значительно больше - масса якоря больше. Там нужна емкость от десятков тысяч мкФ.

Конечно. В симуляторе можно легко найти отправную точку для реального подбора. Но надо знать все входные данные клапана. У меня их нет, но есть у ТС. Ну и в цепи эмиттера достаточно будет 3000мкФ, на напряжение 12В, имхо. Это не очень много.
В симуляторе, кстати, можно задать и сопротивление катушки, индуктивность, время срабатывания, ток срабатывания и ток удержания. Довольно точно симулирует.

 

[ghost21]

Шла 10-я страница обсуждений ...
С якорями, с парусами, оставайся, мальчик, с нами ... тьфу ты RC-цепями ...
ТС клинописью схемы рисует, а вы его высшей математикой грузите. А он всего-то просил сделать ему плату для устройства которое у него уже работает и работа эта, если я правильно понял, его вполне устраивает

 

[pvvx]

Это всё уже несопоставимые затраты. Выдумывать и лепить лишние детали, вместо того, чтобы сделать сразу нормально. Тем более ‘разрабатывается’ печатная плата.

его вполне устраивает

Потом у этой тамогочи проявятся глюки в прошивке, зависания и отваливания от AP, как это у всех устройств WiFi с малой RAM. В итоге или откажутся от такой системы или просто выбросят наигравшись. Но главное что получат отрицательные впечатления и опыт распространяя их на всю DIY электронику и форумы по такой тематике.

 

[Сергей_Ф]

Попробовал симулировать клапан с параметрами на скриншоте. В принципе 3000мкФ, как и предполагал, хватает для срабатывания при времени срабатывания клапан 100мс. Но для надежности лучше поставить 5000мкФ, или 2*2200мкФ. В этом случае в теории может срабатывать 2 раза в секунду, что неплохо. У китайцев 2200*6,5В имеют размер бочонка 10*12мм. Стоит ли их ставить, даже не знаю при таком раскладе.
На транзисторе рассеивается 0,3234Вт при токе удержания 70мА. Уже нужен радиатор, имхо.
.

Потом у этой тамогочи проявятся глюки в прошивке, зависания и отваливания от AP

У ТС всё работает 4 года "на соплях". С чего бы отваливаться на плате?

 

[pvvx]

У ТС всё работает 4 года "на соплях". С чего бы отваливаться на плате?

Из-за ненадежности устройств с ограниченной реализацией TCP, фрагментации внутренней памяти, выбора самого ненадежного SoC по всем параметрам, ограничений роутеров WiFi по кол-ву подключенных устройств, полной загаженности эфира WiFi 2.4ГГц, отсутствия поддержки новых стандартов WiFi и их опций (требует найти и использовать только старый роутер, который уже еле-еле работает, т.к. высохли "2200*6,5В имеют размер бочонка 10*12мм" ) и т.д.