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オープンコレクタ出力でソレノイドを駆動する方法
- オープンコレクタ出力を使用して24Vのソレノイドを駆動する方法について教えてください。
- 説明書には「出力」の欄に「フォトカプラアイソレート オープンコレクタ出力 0.5A」と記載されていますが、具体的な配線方法が載っていません。
- DC24Vの電源を使用し、オープンコレクタ出力でソレノイドをONする方法を分かりやすく教えてください。
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planetです。 SMCのSY3000のDC24Vのバルブコントロールに使うのですね。 から直接とれるオープンコレクタのシーケンサ出力のものもありますが、高速動作や頻繁な作動をしないのであればリレー接点でも同じことです。 オープンコレクタは単なるスイッチですが、接点がありません。 半導体のスイッチです。 このため、極性があります。 0.5Aですから一般的にはNPNタイプのコレクタ電流2A程度耐圧100V程度のオープンコレクタ回路でOKです。 気をつけないといけないのは負荷がコイルですから誘導起電力をOFF時発生しますのでSY3000のコイルの+側にダイオードのカソードを、-側にアノードを並列の接続しておくことが肝要です。 0.5Aですと定常的に流す場合は放熱器も必要です。 若しくはFETによるオープンドレインまたはフォトモスリレーという手があります。 FETで注意すべきはゲート信号に十分電圧を与えて飽和状態にするとON抵抗は10mΩ程度までさげることができますので0.5A程度なら放熱器も要りません。 接続について SY3000の+側に電源の+24Vとダイオードのカソードを接続します。 ー側にはトランジスタのコレクタとアノードを接続 トランジスタのエミッタはGNDに接続 トランジスタのベースに0.5Aですからhfeがたとえば100でベースへの信号電圧が5vならベースには5mA流せばいいのでベースに1KΩをいれておけばOKです。 シーケンサなどから直接OC(OPEN COLECTOR)が出ているものはフォトMOSリレーなどで一旦受けてから使うと簡単です。 フォトMOSリレーは松下などにありますので直流用でお調べください。 これでOKです。 ちなみにダイオードは整流用の100V1A程度でのごく一般的なものでいいです。 ただし、若干の動作時間遅れがでますが実用的に問題はありません。 せいぜい数mSの話でSY3000の動作時間の誤差範囲内です。 ダイオードの役目はOFF時の逆起電力吸収用でこれがあれば24VでもOC耐圧は30Vでも大丈夫ですが通常は60V程度を使います。
>消費電力0.4W 信じられないくらいの低消費電力。 通常DCコイル負荷の場合ON/OFF時に逆起電力が10倍程度出ます。 24Vの場合200V程度の逆起電力が出ます。 その電圧で焼けるんです。 その0.4Wなら電流は16mAなので、オープンコレクタでも持つでしょうけど そのトランジスタの最大印加電圧は確認してください。 出来ればVceoが400V程度あるほうがいいです。 ダイオードでショートさせるとVceoは低めでもいけると思います。 http://www.picfun.com/parttrs.html 逆起電力について http://www.naisweb.com/j/relayj/mech_jpn/mech_jpn_mr3/idarvcz.html でもLED並の電力のしか使わないソレノイドと言うのが興味シンシン。 何に使うもんなんでしょう、差し支えなければ教えてください。
0.5A程度の容量だったら、ソレノイドによっては数十回のON/OFFで 出力回路が焼けますよ。 私だったら間にフォトモスリレーを入れます http://www.naisweb.com/j/relayj/semi_jpn/pdf/semi_jpn_ppdk.pdf 制御盤内で配線するならリレーユニット型のフォトモス http://www.naisweb.com/j/connectj/inft_jpn/pdf/inft_jpn_pmos.pdf
補足
ご指摘ありがとうございます。 今回使用するソレノイドは定格電圧DC24V 消費電力0.4Wのものです。 このソレノイドでも出力回路の焼けは起きますでしょうか?
毎度JOです。 オープンコレクタ出力とは「極性のあるスイッチ」と思ってください 電子回路で言う「NとかCOMとかGND」と呼ばれる共通の配線に「スイッチ」を入れるわけです 実際には ━━━━┓ ┏━━━ ┃ - + ┃ オープンコレクタ┣━━━(ソレノイド)━━━━━━┫+ ┃ ┃ 24V電源 ┃ ┃ COM┣━━━━━━━━━━━━━━━━┫-(COMの表示もあり) ┃ ┃ ━━━━┛ ┗━━━ こんな配線ですね、ソレノイドに「極性」がある場合は、図のように電源の+とソレノイドの+を接続しましょう、 極性がなければ、ソレノイドの接続はどちらでも良い
お礼
早急なご回答ありがとうございます。 さっそく教えて頂いた通り配線しましたところ ソレノイドを駆動させることが出来ました。 本当にありがとうございました。
お礼
詳細な解説ありがとうございます。 今回のソレノイドはモーターポンプの前後に付くエアオペの開閉に 使用します。SMC製のSY3000シリーズです。 モーターポンプのモーターを市販のコントローラで制御しているのですが、 このコントローラーに汎用出力が数点ありましたのでこれを使用して ポンプ前後のエアオペを駆動させたかった為に、このような質問を させて頂きました。 >そのトランジスタの最大印加電圧は確認してください。 前述しました通り、このオープンコレクタ出力はコントローラから 出力されるものですので、トランジスタの最大印加電圧の確認が出来ません。。。 ですのでメーカーに問い合わせてみたいと思います。 詳細なアドバイス本当にありがとうございました。