Duda al conectar un 74HC595, UL2803, TIP122, PC817

[jorabnny]

Saludos Colegas,

Necesito controlar 16 Electrovalvulas de 12v DC y 300mA y e conectado 2 CI74HC595 en cascada
Mi duda surge al manejo adecuado de las corrientes y quiero saber cual es la mejor opción para conectar mi circuito, que sea económica y confiable.

Me he planteado las siguientes opciones para conectar los componentes:

CI 74HC595 ---Diodo LED -- Optoacoplador PC817 ---- transistor TIP122 ---- Electrovalvula
CI 74HC595 --- UL2803 ---diodo LED--- Transistor TIP 122 --- electrovalvula
CI 74HC595 --- UL2803 --- diodo LED ---Optoacoplador PC817 --- Transitor TIP 122 -- Electrovalvula

o si existe una forma mejor de hacerlo cual seria,
NOTA
- En ocasionas las electrovalvulas se activan todas a la ves por tiempo prolongado otras ocasiones individualmente
- El diodo LED Me sirve como indicación que la salida esta activa o no.
Agradezco cualquier aporte al respecto.


Agradezco cualquier aporte al respecto. ...

 

[Fogonazo]

¿ Para que el optoacoplador ?
¿ Por que un Shift Register 3 State ?

A mi gusto la mejor opción es Shift Register + transistor darlington

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¿ Como subir imágenes ?

 

[jorabnny]

Tengo algunas Dudas,por eso no se como conectarla, en proteus todo funciona bien, pero ya me ha pasado que al llevar los circuitos a la practica, se queman se calientan demaciado, y cosas asi por eso mi duda,

1. Son 32 electrovalvulas de 12v 300mA cada una lo que da un total de consumo de corriente de 9.6 A a plena carga, pienso poner el optoacoplador para separar el circuito logico del analogico, he oido (a mi no me a pasado) que las bobinas afectan el funcionamiento normal de los PIC por las corrientes de rizado.

2. No se si el ci74HC595 pueda dar la corriente necesaria para los 8 optoacopladores o necesitare un UL2803.

 

[Fogonazo]

. . . pienso poner el optoacoplador para separar el circuito logico del analogico, he oido (a mi no me a pasado) que las bobinas afectan el funcionamiento normal de los PIC por las corrientes de rizado.

Yo no pondría nada, pero si trabajaría con 2 fuentes de alimentación separadas, pero con GND común a ambas, una para la lógica y la otra para las electro-válvulas.

2. No se si el ci74HC595 pueda dar la corriente necesaria para los 8 optoacopladores o necesitare un UL2803.

¿ Que dice el datasheet ?

 

[J2C]

.


Jorabnny

Ten presente que si bien cada ULN2803 es capaz de manejar hasta 500 mA por cada salida, se debe tener en cuenta la máxima disipación posible de dicho encapsulado.

No todas las datasheet's de los diversos fabricantes son explicitas en eso, pero si analizas la configuración interna del mismo veras que en condición de saturación tiene al menos 1V de caída entre cada colector y GND.


A modo de información adjunto la datasheet Toshiba (Adafruit) donde indica que la máxima disipación de cada encapsulado es solo 1,47W.


No me deja subir la datasheet por que ha quedado en "Botando la Arena" !!!!!.






Saludos, JuanKa.-

 

[TRILO-BYTE]

pues eso de no poner nada es como andar sin calzones.

yo he visto muchos controladores de PLC donde estan las etapas de compuertas o los registros de corrimiento ahisladas por optoacoplador.

yo hise un controlador de luces donde tenia 2 74hc595 y controlaba 15 transistores darlington

todo era perfecto cuando fallo una luz fallo un transistor y por fallar el transistor quemo mis 2 74hc595 que estaban en serie y al mismo tiempo quemaron el PIC.

si hubiera aislado supongo que no hubiera quemado toda la etapa digital



yo opino que la mejor combinacion es:

los 74hc595 -> LTV847 "vercion economica del pc847" -> transistores TIP

yo dejaria los LTV847 montados en un zocalo pues si la etapa de potencia falla se lleva el optoacoplador y es mas facil de cambiar a la hora de la reparacion

 

[Dr. Zoidberg]

No es mas simple usar los 595 conectados a los ULN2803 y que cada salida de estos activen un relay????
Consiguen la misma o mejor aislacion con menos materiales y a igual o menor costo...

 

[jorabnny]

Tomare el consejo de TRYLO-BYTE, CI 74HC595 -- Optoacoplador -- Transistor TIP, y el relay no es una opción necesito que los tiempos de conmutación sean rápidos.

 

[TRILO-BYTE]

pues fijate que una vez me encontre un letrero led en el kilo de chatarra
este letrero led tenia puros 74hc164 segudios de ULN2003 y a su vez transistores TIP no recuerdo cuales

es una mounstrosidad de componentes.

 

[Dr. Zoidberg]

Tomare el consejo de TRYLO-BYTE, CI 74HC595 -- Optoacoplador -- Transistor TIP, y el relay no es una opción necesito que los tiempos de conmutación sean rápidos.

No se a que le llamas "tiempos de conmutacion rapidos".... sobre todo cuando se trata de activar electrovalvulas.... en fin... hace como mejor te guste...

 

[TRILO-BYTE]

pues supongo que el tiempo de conmutacion esta limitado en la respuesta en frecuencia del transistor
puede estar en khz.

un solenoide, rele , etc.
son asombrosamente lentos.


no hay que ser exigentes en cuanto a su conmutacion.

 

[Efsystems]

Dr. Zoidberg, me has ganado en preguntar por la velocidad de conmutación, bueno lo que quiero es ir un poco más para atrás cuando nos dices que tienes interferencias y éstas hasta pueden encender todas las electro-válvulas de un saque.1) Quiero saber si le has puesto (y es para empezar) un diodo en paralelo al bobinado de las electro-válvulas para eliminar los transients (pulso de alta tensión que se genera en el momento de encendido o apagado). 2) si la fuente de poder le das al mismo tiempo energía a la lógica y a las electro-válvulas o la has ramificado cada una con un par de diodos y condensadores para estabilizar y eliminar la interferencia que crean los pulsos de encendido/apagado.
Usar relays tiene muchas ventajas y la más importante es si quieres controlar esas electro-válvulas a distancia. Utilizando una fuente de poder solo para las electro-válvulas eliminas las interferencias que son ocasionadas por rayos o cables de alta tensión y pueden quemar la plaqueta lógica.
Y como dijo Dr. Zoidberg la velocidad de conmutación no es el problema.

 

[TRILO-BYTE]

no tengo idea como son tus electrovalvulas pero si son solenoides si deben llevar su diodo de amortiguamiento por que si no lo tiene , no pasa nada pero a la larga revienta los drivers.

lo se por que ya lo he visto en diseños y dire nombres no tengo miedo INTEC tenia el problema de que reventaba los drivers y los microcontroladores pic18f877 y pic16f628.

¿cual fue su error?
ningun diodo de amortiguamiento en sus tarjetas con 24 reles.

falta de capacitores para reducir ruidos entre muchos errores garrafales.


pasando a otra cosa
un solenoide, rele ,bobina y motor DC. SI se les puede controlar por PWM.

un motor es mas visible el PWM pero en un rele no mucho no es muy evidente soporta a lo mucho 20Hz - 25Hz el PWM es visible solo con osciloscopio la forma de onda del PWM.

te lo digo por si pensabas que es posible , la respuesta es SI lento pero seguro.

lo de la carga total.

un ULN2003 soporta 500mA por salida pero si activas una salida demandando toda la corriente, es decir le exiges a su salida los 500mA, se va a calentar como plancha pero si exiges 2 salidas cada una a 500mA en el integrado pasara 1A y si exiges a las 4 salidas cada una 500mA pasaran 4A.

es decir el integrado podria estallar como palomita de maiz.


¿como exigir los 500mA?

muy facil ley de ohm

medimos la impedacia de la bobina del solenoide, valivula y/o motor con el multimetro.

digamos que me midio 16.5 ohms "por ejemplo".

y mi solenoide dice que exige 500mA para trabajar correctamente.

¿que voltaje le meto a mi driver y/o transistor?

muy facil

V=IR

V=16.5 ohms x 500mA

V= 8.25 V

ahi esta la razon de no meter voltaje a lo bestia, por que si le metes voltaje de mas puedes reventar los drivers , en caso de usar un ULN2003 "por ejemplo".

 

[jorabnny]

Gracias a Todos por sus sugerencias e ideas son de mucha ayuda, en especial la manera de calcularlo, he realizado un protipo del circuito anterior previo a realizar la PCB,

- 2 shif register 74HC595
- 16 led que me indican cuando se activa
- un optoacoplador PC517
- Un transistor TIP120
- y una electrovalvula solenoide 12V DC 300mA

He omitido el UL2803

Me ha funcionado bastante bien lo he dejando funcionando toda la noche y los componentes no calientan en lo mas mínimo, excepto el transistor que tiene un leve calentamiento, el circuito "swichea" abre y cierra cada 300 milisegundos,

Tengo tres alimentaciones
- Una especifica para el arduino 5v 1A
- Otra de 5v 2A para para los 74HC595, los led
- Otra de 12V 5A para la electrovalvula y el transitor

NO he colocado el diodo paralelo a la electrovalvula, existe algún calculo para ello? o coloco una genérica de similar amperaje a la electrovalvula, Y disculpen, algunos me aconsejan que ponga relay, pero en verdad NECESITO que las válvulas se abran y cierren muy muy rápido, Mi proyecto es realizar una Cortina de Agua controlada por computador, y el hecho de poner relay me va afectar luego en la "resolución" de los gráficos que muestre.

Lastimosamente voy a tener que cambiar de electrovalvulas, por que la que compre para pruebas me cuesta 16 dolares y necesito 64 valvulas, pero recientemente encontré otro proveedor que tiene unas electrovalvulas de la misma rapidez de reacción y mismo caudal y me cuestan 6 dolares cada una, solo que son a 110V CA 0,6A, por lo tanto tendré que modificar la parte de potencia, voy a comprar algunas para realizar pruebas, también he estado ocupado diseñando el programa de control y la parte de comunicación que aunque ya me funciona aun tengo que mejorarla aveces se queda todo congelado y toca reiniciar la PC, les dejo algunas imágenes.

Y por cierto a una electrovalvula que funciona a 110V CA tambien debe llevar el diodo, o como seria la conexion?

En verdad, agradezco su colaboración.

 

[TRILO-BYTE]

¿orale tu hiciste el programa ?

se ve bien, es algo parecido a un proyecto que quiero a hacer, leer un picturebox y desensablar la imagen a valores RGB por pixel algo asi como lo que hiciste con la estrella.

bueno respecto al diodo , se le llama diodo de amortiguamiento , si se lo puedes poner paralelo a la electrovalvula.

no es asi de que te va ocasionar el desastre luego luego pero si lo ocasiona a la larga.
solo colocalo.

respecto al diodo en AC.

ahi debes colocar un tiristor "foto traic para la parte digital y un Triac para la valvula" el tiristor va a tener una carga inductiva puede que le coloques o no un Snubber es un amortiguador parecido a lo que hace el diodo pero este es capacitivo resistivo, la misma hoja de datos dice como calcularlo.

respecto al fototriac que puedes usar es un Moc3011 hay mas, y el triac que uses es el que te guste o el que sugiera la datasheet del Moc