circuito per apertura e chiusura automatica - di un elettrovalvola bistabile (12 volt)

[gianluca22]

Salve a tutti, sto provando a costruire un circuito per l'apertura e chiusura di un'elettrovalvola bistabile e sto avendo non poche difficoltà, causa la mia poca conoscenza ancora di componenti e soluzioni.

Sto provando per ora a simularlo al computer ma la simulazione non ha il comportamento desiderato.

Vi illustro cosa deve fare il circuito ed il mio progetto provvisorio.

Scopo: il circuito deve aprire un'elettrovalvola bistabile all'alba e chiuderla al tramonto. Dev'essere alimentato a batterie, quindi 12 volt, dato che l'elettrovalvola è anch'essa a 12 volt. Dovrei realizzare qualcosa a basso costo, dato l'uso e la realizzazione hobbistica. Inoltre dato che non ho esperienza nell'uso di microcontrollori, nè l'attrezzatura necessaria per programmarli, preferirei costruirlo con componenti semplici, a meno che sia impossibile farlo.

Realizzazione: L'elettrovalvola ha due terminali e necessita di un impulso di 12 volt per aprirsi (nelle caratteristiche parla di impulso minimo di 20 ms, ma per sicurezza mi va bene anche un impulso di un secondo) e di un impulso di -12 Volt per chiudersi.

Il problema grosso per me è dare l'impulso e l'inversione di polarità. Per ora nel mio progettino avevo previsto 4 relè ai terminali dell'elettrovalvola per collegarla "al contrario" e due 555 per l'impulso. Il fronte di discesa per i 555 lo ottenevo tramite due comparatori collegati in maniera inversa ad un ramo con una fotoresistenza e l'altro ramo collegato ad un trimmer di 20k. I 555 li avevo collegati in funzionamento monostabile, ma senza collegare il terminale di scarica in modo da non ripetere l'impulso. I condensatori li facevo scaricare collegando il terminale di scarica di ciascun 555 col condensatore dell'altro 555 . Se ho detto baggianate scusate ma li ho studiati per l'occasione i 555.

In ogni caso quello che non mi convince di questo circuito che ho progettato è:

1) l'uso massiccio dei relè: 4 relè!.

2) il fatto (più importante) che in ogni caso dalla simulazione non mi funziona, mi si attivano tutti e due gli impulsi, anche se concettualmente mi sembra che dovrebbe funzionare.

Ho notato che il circuito non funziona più quando non collego i terminali di scarica dei 555 ai propri condensatori. Quindi non so se è un problema del simulatore o proprio non è possibile farlo in questo modo. Qualcuno ha mai provato un ne555 senza collegare il terminale di scarica? Possono funzionare così? Io per quel che ho visto sul funzionamento interno penso di sì, poi ditemi voi.

Avete qualche idea per sistemare questo circuito o anche sapete indicarmi un'altra via per ottenere lo stesso risultato?

Grazie per le eventuali risposte.

Modificato: 6 agosto 2007 da Livio Orsini

[gianluca22]

mi è scomparso il tasto di modifica, volevo cancellare l'immagine perchè quel circuito è sbagliato, i terminali di scarica non li collego, collego invece all'uscita di ogni 555 un transistor npn che mi fa scaricare il condensatore nell'altro 555

Modificato: 5 agosto 2007 da gianluca22

[Livio Orsini]

Lo schema l'ho cancellato io. Il tasto modifica, per gli utenti, si disabilita dopo pochi minuti dall'invio del messaggio, questo per evitare abusi e modifiche non volute, causate da errate operazioni.

Relativamente al tuo problema.

Non specifichi quanto assorbe la tua elettrovalvola. Forse bastano 2 transistors per comandala. Comunque lo schema mi sembrava inutilmente complicato.

Tu hai bisogno di un rivelatore di "luce" che dia un segnale quando la luce diurna supera una certa soglia (alba) o scenda sotto un'altra (tramonto). Fai seguire questi 2 segnali da un monostabile (per ciascun segnale) che traforma il livello in un impulso e con questo piloti un BJT o un MOSFET di potenza per comandare la valvola.

Per curiosità che programma stai usando come simulatore?

[gianluca22]

Sto usando Mulstisim 10 come simulatore.

Allora, l'elettrovalvola consuma 3 watt, quindi 250 mA.

Come monostabile stavo usando l'ne555, tu cosa mi consigli? Ho il problema di fare durare l'impulso un secondo e basta e che quello della mattina e quello della sera hanno polarità opposte e l'elettrovalvola ha soli due terminali. Come faccio senza relè?

[Livio Orsini]

Non conosco Multisim. Io uso Circuit Maker ed un paio di simulatori free come quello di LT e di TI. Multisim è free?

Puoi continura con NE555 si lo conosci, va benissimo.

Come pilotaggio usi un transistor PNP con emettittore al +12 e collettore sulla valvola, la base la colleghi con una resistenza al +12, una seconda resistenza la mandi al 555 collegato in modo che dia segnale basso quando è attivo; per l'altro segnale usi un NPN con emettitore al -12, collettore alla valvola, resistenza base -12, poi altra resistenza con in serie uno zenere da 12v collegato al 555 con segnale attivo alto.

Modificato: 6 agosto 2007 da Livio Orsini

[gianluca22]

No, Multisim non è free ma sto lavorando con la licenza trial di 30 giorni. Scaduta questa penso che proverò quelli free che hai indicato tu.

Per quando riguarda il circuito, io non ho a disposizione il -12 me lo devo creare io. E poi come faccio a far durare l'impulso solo un secondo e mettere il circuito in condizioni di ripeterlo l'indomani mattina?

[Nino1001]

Non conosco simili elettrovalvole e leggendo l'introduzione mi sorge il sospetto che presenti male il tuo componente. Volevi forse scrivere che per chiudere (o aprire) devi invertire le polarità?

[gianluca22]

Nino1001+6/08/2007, 19:57--> (Nino1001 @ 6/08/2007, 19:57)

Allora, l'elettrovalvola bistabile funziona così. Con un impulso di +12 Volt si apre. Se l'impulso viene tolto la valvola non si chiude come nelle elettrovalvole normali ma continua a rimanere aperta. Per chiuderla devo applicare un impulso di -12V. Successivamente quando tolgo l'impulso la valvola non si riapre, bensì rimane chiusa. Per riaprirla devo riapplicare un impulso di +12V. Per questo si chima "bistabile", perchè ha due situazioni di riposo. L'ho presa apposta perchè il circuito deve funzionare a batterie e con le elettrovalvole normali la batteria si scarica presto dato che deve scorrere corrente per tutto il giorno, mentre così necessito di un solo impulso la mattina ed uno la sera.

Qui le caratteristiche se ti interessano

Modificato: 6 agosto 2007 da gianluca22

[accacca]

Precedo Nino ma credo che il suo sospetto sia fondato.

guardando la documentazione al link che hai indicato io farei come dice Nino invertirei la polarità della tensione alla valvola non una tensione negativa.

Modificato: 6 agosto 2007 da accacca

[Livio Orsini]

Allora, visionato il foglio tecnico confermo: non si deve usare il -12v ma si deve invertire le polarità ai terminali.

Per pilotare questa lettrovalvola potresti usare degli integrati che si usano per pilotare i motorini, hanno la circuitazione detta ponte ad "H".In serisci l'elettrovalvola al posto del motore e fa già tutto lui. Altrimenti devi usare 2 relè con doppi scambio.

Per fare quello che vuoi tu hai due strade: o usi un orologio temporizzatore con un contatto che si chiude, p.e., alle 20 e si apre alle 8, oppure hai un dispositivo a soglia di luce; oltre una certa luminosità chiude un contatto, al di sotto lo apre.

Usi 2 temporizzatori, con 2 NE555, uno che scatta sul fronte 0-->1 e genera l'impulso di 1", l'altro scatta sul fronte 1-->0 e genera un altro impulso da 1"

[gianluca22]

grazie a tutti per le risposte.

Sì, io dicevo per -12 il fatto che devo scambiare i terminali, e per scambiarli senza intervento manuale o si usa un -12, oppure dicevo anche io 2 relè. Volevo sapere se c'era un'altra strada oltre ai relè. Scusate se sono stato poco chiaro.

Per quanto riguarda gli n555 ho lasciato stare. Il problema è che collegando il terminale di scarica l'impulso lo ripetono generando onde quadre. Per non farlo ripetere bisogna non collegare il terminale di scarica ma a quel punto il condensatore rimane carico fino al giorno dopo e non si riaccende più. Dovevo fare un circuito a relè per scaricare i condensatori durante l'impulso dell'altro ma ho lasciato perdere per i troppi componenti (è il circuito appunto di cui parlavo all'inizio).

Un mio amico mi ha consigliato di provare con delle porte nor. Ho simulato con due integrati NOR e funziona alla perfezione, usando in tutto 7 porte NOR, due rami di condensatori e resistenze per la temporizzazione dell'impulso il tutto pilotato da un transistore che si attiva o meno a seconda del valore della fotoresistenza. Adesso devo vedere però come sono sono messi questi integrati per quanto riguarda le tensioni.

Riguardo agli integrati per i motorini sono più o meno economici dei relè? Perchè problemi di ingombro non ne ho quindi adesso dipende solo dal lato economico...

[gianluca22]

Ho guardato un po' i driver per i motorini e la tua idea mi è piaciuta. Ho visto però che necessitano generalmente di un'alimentazione per la logica di non più di 7 volt (ho visto gli L293, L298, ect..) e nel mio circuito ho tutto a 12 volt. Posso coleggare uno zener in parallelo all'uscita delle porte not per alimentare l'L298? Cioè, accendere la logica dell'integrato solo quando è richiesta.

[Gabriele Riva]

L'LM298 lo puoi alimentare a 12V, e i suoi ingressi (pin 5,6,7,10,11,12) accettano anche la tensione <= a quella di alimentazione (vedi datasheet)

Se devi alimentare a batteria, puoi utilizzare i TS555 della ST, che sono a bassissimo consumo (anziche' i normali NE555 o simili).

[Nino1001]

Abbiamo almeno chiarito un punto. Inversione di polarità per ON/OFF.

Dalle caratteristiche dell'elettrovalvola si capisce se è strettamente necessario l'impulso?

Se rimanendo sempre sotto tensione la EV non si guasta il circuito si semplifica e di molto.

Che controindicazioni hai sull'uso di relè? In uscita qualcosa devi pur usare e se parliamo di economicità un relè è economico.

[Nino1001]

Non avevo ben letto il post. L'impulso è necessario.