[Matteo2008]

Buona sera a tutti, vi espongo il mio problema: devo controllare un’elettrovalvola con un solenoide latching: in pratica mandando un impulso il solenoide apre la valvola, mandando un impulso a polarita invertita il solenoide chiude la valvola; comando il tutto tramite arduino e con un ponte H L298 sono in grado si inviare gli impulsi della durata e polarizzazione voluta; ho un problema invece con il solenoide: dal datasheet viene indicata la necessita di un condensatore da 4700uF ma non capisco a cosa serve e come vada collegato: in parallelo al solenoide? o in serie? il datasheet è qui: https://www.bermad.com/wp-content/uploads/IR_Accessories-Solenoid-S-402-3W_product-page_English_6-2018.pdf

non ho ancora avuto modo di provare il solenoide in una valvola con la pressione dell’acqua, ma a vuoto il solenoide sembra funzionare correttamente anche senza condensatore: dove sbaglio?


Grazie
Matteo

[competente69]

Se hai fatto il ponte "H" il condensatore non serve più. Il funzionamento originale prevede un contatto di scambio (in genere azionato pute lui da un relè a ritenuta magnetica) che devia il positivo del condensatore tra il positivo di alimentazione e la massa. Il negativo del condensatore va ad un capo del solenoide, l'altro capo va a massa. All'arrivo del positivo passa corrente, l'elettrovalvola si apre e il flusso di corrente termina con la carica del condensatore. Portando il positivo del condensatore a massa scorre un guizzo di corrente (fornita dal condensatore carico) di polarità opposta al precedente e l'elettrovalvola si chiude. Come buona parte delle mie spiegazioni è molto contorta e abbastanza inesatta, ma credo che si capisca. Se hai dubbi chiedi.

[Matteo2008]

Grazie mille, putroppo il riferimento al "funzionamento originale" era un qualcosa che mi mancava, avevo chiesto infatti anche alla bermad a cosa servisse (il "required" nel datasheet mi aveva fatto fare mille pensieri...) ma nessuno mi ha mai risposto...: se usassi però la "soluzioen originale" dovrei comunque mettere un ulteriore condensatore in parallelo ai contatti del rele per assorbire gli spike del solenoide ed evitare che le scintille mi incollino, alla lunga, i contatti, giusto? (domanda a caldo, voglio prima provare a disegnare il circuito che mi hai raccontato, non è contorta.. ma in base a cosa dici che è inesatta?

[competente69]

In realtà non ci sono scintille perchè nel contatto del relè all'apertura non circola corrente, essendo in quella condizione il condensatore completamente carico o completamente scarico a seconda dei casi. Ho fatto una simulazione, il picco di corrente massimo alla chiusura praticamente è circa uguale alla tensione di alimentazione diviso dieci, quindi a 9 V hai 0.9 A, a 12 V avrai 1,2 A e così via. La durata del picco è molto breve, non credo ci potranno essere problemi con il relè. Puoi comunque utilizzare un mezo ponte fatto con due transistor. Ti allego una foto con alimentazione a 24 V. Nella simulazione ho inserito la resistenza del solenoide, oltre l'induttanza, e ho inserito pure la ESR del condensatore, che però in questo caso è sicuramente trascurabile.

[competente69]

ma in base a cosa dici che è inesatta?

Vocaboli, terminologia in genere... Comunque l'importante è che mi sono fatto capire.

[Matteo2008]

Grazie mille della spiegazione ero in ferie e non ti ho risposto prima, mi hai chiarito parecchio ma non mi è chiaro come faccia il circuito, al secondo impulso, a dare tensione al contrario; un'altra domanda: dovendo pilotare la valvola con un microprocessore e batteria (12V) , secondo te ha senso eliminare tutta la parte di ponte H in modo da semplificare il circuito (diminuendo cosi i consumi) e usare un transistor al posto del relay per dare gli impulsi al circuito che mi hai diseagnato? modificare poi la programamzione del micro è la cosa piu semplice.. quello su cui sono un po' arrugginito è la parte di elettronica

[mars]

Se cerchi con google 9-12V latching solenoid circuit trovi esempi di schemi per bobine a due fili con condensatore e relè.

Comunque, un solenoide latch è progettato apposta per non avere nessun consumo durante il funzionamento e un minimo di consumo nell'impulso di scambio. Il condensatore serve proprio per avere questo impulso, indipendentemente dalla potenza disponibile sull'alimentazione, che dà solo la corrente di carica e mantenimento.
Se usi un ponte, cessato l'impulso, il ponte va bloccato e non deve condurre più nessuna corrente fino all'impulso successivo. Quindi in entrambi i casi non c'è nessun consumo extra.

Ponte: pro - nessuna parte in movimento, minimo disturbo emc allo scambio
contro - l'alimentatore deve dare la corrente dell'impulso
Relè + condensatore: pro - elettronica al minimo
- il condensatore dà l'energia per lo scambio
contro - contatti del relè

[Matteo2008]

si, il funzionamento del latch mi è chiaro; nell'ottica di un risparmio estremo, però, credo che la soluzione del condesatore sia sicuramente piu efficiente del ponte H; a livello energetico la corrente dell'impulso poco conta se è arrivata dalla batteria o dal condesatore, perchè il condensatore, per essere carico, è stato caricato dalla batteria; ho usato il ponte H proprio per evitare eventuali disturbi, però il ponte si è portato ovviamente dietro altri componenti che sicuramente, nel loro piccolo, dissipano; non mi è ancora chiaro però come faccia il condensatore a dare anche l'impulso al contrario: dallo schema che mi hai mandato, quando chiudo il circuito il condensatore inizia a scaricarsi facendo scattare il solenoide; fino a qui tutto chiaro, ma se devo poi invertire le polarità sul solenoide per poterlo farlo riscattare, sono punto e a capo e o uso un ponte H oppure un relay a due vie che mi inverte il tutto, e a questo punto avrei due relay, il primo che gestisce l'impulso, e il secondo che gestisce le polarità, e a quel punto forse la soluzione iniziale del ponte H rimane la migliore, sei d'accordo?

[mars]

Se usi relè occorre che il condensatore sia caricato dall'alimentazione e sia scaricato sulla bobina con l'inversione della polarità quando occorre la commutazione.
Mettiamo che serva un impulso da 1A. Un condensatore abbastanza grande lo può dare per il tempo voluto. E viene caricato anche da un alimentatore in grado di dare una corrente molto minore, ad esempio un piccolo boost dal 5V; basta lasciargli il tempo sufficiente.

Io preferirei il ponte. La maggior complicazione elettronica è compensata dalla mancanza di parti elettromeccaniche.

Certamente quando il ponte è bloccato non ha un consumo significativo.
Per non usare 4 MOSFET e un gate driver, dato che si tratta di una applicazione a bassa potenza, si può usare uno dei tanti integrati a doppio semiponte.
Peraltro, se usi un micro, o questo va in sleep o, facendo qualcosa, consuma certamente più del ponte .

[Matteo2008]

ok, quindi mi ero mosso nella direzione corretta!! sto usando un 9-12V L298 che avevo in giro, cosi posso controllare 2 solenoidi, non ho ancora fatto le misure ma tra ponte bloccato e micro in deep sleep credo che il consumo rimarrà limitato, e considerando che verrà usato in ambienti tra -10 e +40 gradi, anche la mancanza di parti elettromeccaniche sia un plus!

grazie 1000!