Devo guidare un solenoide con un MOSFET. Il solenoide è un solenoide da 8 W e verrà collegato a una tensione di + 12V.
E questo comando di unità deve essere isolato con un fotoaccoppiatore ma non so come sceglierlo.
Quali caratteristiche ho bisogno di guardare nel foglio dati? Cosa è importante Ci sono alcuni marchi buoni e alcuni cattivi?
Risposte:
Un comune accoppiatore ottico ha un'uscita di corrente: si collega il transistor di uscita a Vcc e l'emettitore genererà la corrente. Quanto dipende dal CTR o dal rapporto di trasferimento corrente. Non è molto, ed è generalmente espresso in percentuale. Ad esempio, un CTR del 30% significa che è necessario un ingresso da 10 mA per ottenere un'uscita da 3 mA. Usa quei 3 mA per pilotare la base di un BJT. Avrai bisogno di un Darlington per ottenere corrente di collettore superiore a 100 mA.
Ma un Darlington ha un'alta tensione di saturazione e può togliere troppo dalla tensione di alimentazione del solenoide. Un MOSFET potrebbe essere migliore. Ma i MOSFET sono guidati dalla tensione, non dalla corrente come i BJT. Quindi devi convertire la corrente di uscita dell'accoppiatore ottico in una tensione. Niente di più semplice: aggiungi un resistore tra gate e terra e la corrente che lo attraversa provoca una caduta di tensione, che attiva il FET.
La cosa bella è che puoi scegliere la tensione semplicemente selezionando il giusto valore di resistenza. Ad esempio, i nostri 3 mA causeranno una tensione di gate di 4,5 V attraverso una resistenza da 1,5 kΩ. Potresti essere tentato di scegliere un valore di resistenza piuttosto elevato, ma non è necessariamente una buona idea. L'accoppiatore ottico ha una corrente di dispersione quando è spento (chiamato "corrente oscura") e ciò causerà anche una tensione di gate. Dovrai assicurarti che non sia abbastanza alto da attivare il FET. Se la corrente scura è 10 µA (un valore piuttosto elevato), la resistenza da 1,5 kΩ mostrerà 15 mV sul gate del FET e sarà abbastanza bassa da non accenderla. I 4,5 V dai 3 mA saranno sufficienti se si sceglie un gate FET a livello logico .
L' LTV817 è un accoppiatore ottico a basso costo che è perfetto per questo: minimo 50% CTR, una corrente scura di soli 100 nA e una tensione massima dell'emettitore del collettore di 35 V.
Poiché l'LTV817 ha una corrente oscura così bassa il valore di R1 può essere aumentato a 15 kΩ. Quindi 300 µA sono sufficienti per ottenere la tensione di gate di 4,5 V e la corrente scura causerà solo una tensione di 1,5 V attraverso la resistenza. Con un CTR del 50% avrai bisogno solo di una corrente di ingresso di 600 µA. Usa 2 mA per avere un certo margine.
Per il FET ci sono molte opzioni. L' FDC855 , ad esempio, fornirà abbastanza corrente a una tensione di gate di 4,5 V, offrendo una resistenza di accensione trascurabile di 36 mΩ: la caduta di tensione è di soli 24 mV e la dissipazione di potenza di 16 mW (che è lo 0,2% della potenza del solenoide) .
Modifica: selezione del FET corretto
Come ho detto, ci sono molti FET adatti alla tua applicazione. Mi riferisco spesso a FDC855 perché ha un buon equilibrio tra costo e funzionalità. Per costo la regola è; più basso , più costoso FET. Il tuo deve solo passare a 0,67 A, che è nella media, e quindi un estremamente basso (puoi portarlo a 1 mΩ) non è davvero necessario.
Hai trovato il PMF290XN economico (sebbene a Digikey sia solo il 25% più economico dell'FDC855, non dell'80%). Ha un leggermente più alto di 350 mΩ, ma non è ancora un problema. La caduta di tensione è di 240 mV e la dissipazione di potenza di 160 mW. È più dell'FDC855, ma è ancora OK.
Il più alto pone anche un limite alla corrente. Per PMF290XN vale 1 A, il che non è eccezionale, ma sufficiente per l'applicazione. I 2 A letti nel foglio dati sono pulsati (un singolo impulso da 10 µs). Non leggerlo perché sarebbe consentito un 2 A continuo, 1 A è il valore massimo assoluto. Le correnti più alte (pulsate) mostrano solo dove si sta dirigendo il grafico.
Dai un'occhiata anche alle figure 6 e 7. La Figura 6 mostra che 3 V è sufficiente per una corrente di drain di 1,5 A, quindi più che sufficiente per il tuo 0,67 A. La Figura 7 mostra che hai bisogno di 3,5 V per un di 350 mΩ a 0,67 A.