Ponte H, transistor esquentando muito

[Mk_Wyzp]

Olá, não tenho muita experiência com eletrônica, mas fui tentar fazer um circuito que controle uma solenóide usando uma raspberry pi, uma bateria de notebreak 12V e uma ponte H.

O esquema ta no axexo. 
 

Basicamente como dito anteriormente, o circuito é composto por:

ponte H com 2 TIP142 e 2 TIP147

solenóide de 12V

bateria de nobreak de 12V

 

Tudo controlado por uma raspberry pi.

 

Fazendo testes rápidos (conectando a bateria) e mandando sinais 0-1 e 1-0, eu vejo que o circuito se comporta como esperado, abrindo e fechando a solenóide, porém o problema é que os transistores estão esquentando muito e bem rápido, coisa de 5 segundos é o suficiente para não conseguir tocar neles.

 

Fazendo a simulação no Proteus o circuito não parece ter qualquer problema que pudesse ocasionar o aquecimento dos transistores, alguém poderia me dar uma ideia do porque isso poderia estar acontecendo?

[.if]

Claro amigo. Há algumas possibilidades:

- sua lógica é 0 e 3V (ou 5) o que faz o pnp conduzir o tempo todo o que causa curto. Publique o circuito completo pra gente ver.

- por um breve período q3 e q1 (e q4 e q2) conduzem ao mesmo tempo o que causa um microcurto. Corrigir ou melhorar seu algoritmo e acrescentar um dead time deve ajudar

https://www.altanatubes.com.br/webstore/?c=285&t=Tempo-morto-dead-time

[Renato.88]

Mais um par de npn ali trabalhando junto com os pnp e resistores vai evitar os curtos. 

[Mk_Wyzp]

@.if Obrigado, realmente não tinha reparado nisso.

@Renato.88 Eu acho que segui mais o menos o que você falou e fiz uma outra configuração usando uns TIP122 (eu tenho um par aqui por isso usei eles)

Porém para funcionar corretamente eu tive que ligar os emissores dos TIP142 e o negativo da bateria no GND, desculpe minha ignorância, mas me surgiu uma dúvida : Eu posso usar o GND do próprio raspberry pi? Não existe a possibilidade de uma corrente maior que o GPIO suporta "entrar" nele e acabar danificando o raspberry pi ou o GPIO do GND usado?

[.if]

8 horas atrás, Mk_Wyzp disse:

os emissores dos TIP142 e o negativo da bateria no GND, desculpe minha ignorância, mas me surgiu uma dúvida : Eu posso usar o GND do próprio raspberry pi?

Sim e não. Sim na teoria. Não na prática. Mantenha os emissores direto na bateria bem como o gnd do controle também ou seja, eles vão se encontrar na bateria, entende?

 

[Mk_Wyzp]

@.ifNão sei se entendi muito bem. Os emissores dos meus TIP142 vão no -Vcc (Negativo da bateria) e somente os sinais 0 (baixo) estariam conectados também ao -Vcc?

 

O que eu entendi foi assim:

 

 

Mas se for isso mesmo eu não sei como fazer porque não sei como isolar somente o sinal 0 (baixo) para -Vcc sem também mandar o sinal 1 (alto) para -Vcc.

 

 

O que eu consigo fazer seria assim:

 

 

Porque meu sinal 0-1 vem de um mesmo pino, então se eu mando o sinal 0 pra -Vcc o sinal 1 também vai pra -Vcc. Mas desse jeito o circuito não funciona.

[aphawk]

@Mk_Wyzp ,

 

Prá quê tudo isso para ligar e desligar um solenóide ???????

 

Basta um resistor, um diodo e um TIP 142 !

 

Paulo

 

 

[.if]

Não entendi direito sua dúvida. Melhor chamar o -vcc de gnd com seu símbolo ok? Neste caso sim os gnd's devem se encontrar no (-) da bateria: sai um fio do gnd do seu raspberry e dá contato com o (-) da bat. Sai um fio dos emissores e dão contato com o (-) da bat. Percebes agora a 'conexão'? Percebe que este vai ser o gnd ou comum pra tudo?

 

Quanto à dúvida do amigo Paulão suspeitei desde o princípio que seu sistema tem um motor E solenoide. Pode também ser um solenoide especial cuja inversão da corrente é necessária pro teu projeto. Mas se for solenoide simples, de fato não precisa nada disso. Fale + sobre o projeto caso não seja segredo de estado.

17 horas atrás, .if disse:

Publique o circuito completo pra gente ver.

 

[Mk_Wyzp]

@aphawk É uma solenóide Latch, acho que precisa da ponte H para ter a inversão da corrente pra controle da abertura e fechamento.

 

@.if Então, eu sou bem iniciante na área, eu peguei esse projeto largado pela "metade" na faculdade (inclusive o circuito está lá, por isso não tenho foto dele) e a principio, até o momento a configuração é:  

 

Eu tenho uma raspberry, um modulo LCD (2 pinos são usados para comando).

A raspberry a principio é pra ser energizada por uma fonte externa (power bank de celular).

Usamos o LCD pra rodar um programa (feito pelo rapaz anterior) que abre ou fecha a solenóide Latch.

 

A principio eu simplesmente peguei o que o outro rapaz tinha feito e fui tentar montar (o primeiro circuito que mandei aqui) pra ver o que não estava ou estava funcionando, e me deparei com esse problema dos transistores esquentando muito.

 

E o resto é a discussão que estamos tendo aqui.

 

Citação

Neste caso sim os gnd's devem se encontrar no (-) da bateria: sai um fio do gnd do seu raspberry e dá contato com o (-) da bat. Sai um fio dos emissores e dão contato com o (-) da bat. Percebes agora a 'conexão'? Percebe que este vai ser o gnd ou comum pra tudo?

 

Desculpa, acho que minha falta de conhecimento ta atrapalhando um pouco, mas essa é uma das minhas dúvidas. Usar o pino GND da raspberry nesse circuito não tem chance de dar problema? Digo, não teria chances de voltar uma corrente maior que a suportada pelo pino da raspberry e queima-la?

 

E no caso, esse seria meu circuito final, certo?

 

[aphawk]

@Mk_Wyzp ,

 

A

[.if]

A conexão gnd está correta sim mas com relação à montagem física não consigo acrescentar palavras diferentes. Só mesmo com desenhos mas to sem lápis e papel agora. Apesar de a princípio não haver...

1 hora atrás, Mk_Wyzp disse:

chances de voltar uma corrente maior que a suportada pelo pino da raspberry e queima-la

..., uma correta conexão é bem vinda pro quesito evitar ruídos que podem interferir no programa.

 

Também apesar de desconhecer até agora o tal solenoide latch, a princípio você esta correto: pulso positivo abre, negativo fecha. Quando obtiveres mais informações com datasheets, desenhos, fotos, videos e afins e se achar que deve, compartilhe pois eventualmente compartilhamos conhecimentos.

[aphawk]

@Mk_Wyzp ,

 

Solenoide tipo LATCH de dois fios funciona assim : um pulso de energia em uma polaridade arma, e outro pulso, porém de polaridade invertida, desarma.

 

O tempo tem de ser pequeno, menos de meio segundo. E depois de cada pulso tem de desligar a alimentação do solenoide.

 

Paulo

[Mk_Wyzp]

Oi pessoal, queria agradecer a paciência e ajuda de todos aqui. Estou BEM corrido esse fim de mês e acabei não tenho novidade no meu projeto.

Mas consegui ontem terminar um "prototipo" da ponte H que discutimos aqui e deixei com outro rapaz no laboratório. Ele me retornou e disse que está funcionando. Eu não tenho acesso a solenoide, mas segue abaixo pelo menos o prototipo que eu fiz (lembrando que é minha primeira vez fazendo isso, e eu não tenho as melhores ferramentas pra poder fazer isso, então deve estar horrível kkk)

[Ricardov]

Está meio precário, mas faz parte do aprendizado. Pode adquirir uma placa de circuito impresso  com ilhas ou trilhas prontas, facilita muito a montagem. As conexões devem ser bem curtas para evitar a captação de ruído elétrico que pode causar mau funcionamento.

[Renato.88]

Está faltando os dissipadores nos transistores. Os furos neles servem pra isso. 

[.if]

9 horas atrás, Renato.88 disse:

faltando os dissipadores

... mas se não esquentar... não esquenta

[Renato.88]

7 horas atrás, .if disse:

... mas se não esquentar... não esquenta

Eu sugeri justamente por causa do título do tópico.... 

[.if]

4 horas atrás, Renato.88 disse:

título do tópico.... 

... que achei que a causa era devido ao engano do circuito no post  #1. Portanto [resolvido]

[Mk_Wyzp]

@Renato.88 Como o @.if disse, realmente a minha primeira ideia usando o circuito do primeiro post era simplesmente usar um dissipador, mas como eu achei que a temperatura estava MUITO alta e aumentava MUITO rápido estranhei, e de fato o problema era o próprio circuito em si, com a ajuda do pessoal aqui consegui fazer um que funcionasse certo e portanto pelo feedback que recebi do rapaz que testou os transistores nem sequer esquentam (digo, com relação a temperatura ambiente). Eu creio que esses TIP142 e 147 estejam SUPER SUPER dimensionados pra esse circuito, mas enfim como é só o prototipo e eu sou bem iniciante ainda não tenho certeza kkkk.

[Renato.88]

Os transistores esquentam mais rápido quando ficam ligados durante um tempo maior. 

Pelo pouco que entendi do seu circuito, eles recebem apenas pulsos, logo não há tempo pra aquecer.