2013/12/24

電磁弁駆動回路メモ

エアシリンダーなどを駆動するとき、欠かせないのが電磁弁。
ロボコンでも使っているのをよく見かけます。


僕もロボコンでエアシリンダを使うことになったので回路を設計したのですが、それについて書きます。自分用メモの意味合いが強いので、あしからず。


電磁弁は「電磁」弁ですから、電気信号で制御できます。


うちで使っている電磁弁を例に挙げます。

「ミスミ 電磁弁5ポートタイプ シングルソレノイド DC24V」
(詳細はリンク先参照)


では、駆動回路の設計に入ります。

いきなりですが、回路図です。

図中のコイルは、電磁弁のソレノイドです。

カタログではDCの消費電力は1.6W。
24Vをかけたら66.7mA流れますね。(たぶん)

マイコンのGPIOでは電流不足なのでトランジスタで増幅してやります。
とりあえず2SC1815を使うことにします。
カタログ値ではhfeが25~100です。25として計算すると

Ib = Ic / 25 = 66.7 / 25 ≒ 2.7[mA]

なのでベース抵抗は、

R = (GPIOの電圧) / Ib = 3.3 / 0.0027 ≒ 1222[ohm]

近い値の1kΩを使うことにします。


念のため電力計算。
2SC1815の飽和Vceは0.25[V]なので、

P = 0.25 * 0.0667 = 16.7[mW]

たぶん大丈夫ですね!


これで駆動回路は完成です。

が、ここまで設計して、僕はあることに気づきました。

「電源24Vを用意するのめんどくさい!」

Ni-CdやLi-Po、Li-Feなど、24Vの電源なんてあんまりありません。
直列に接続すれば解決しますが重さの問題もあり、なんだかなぁ。

なので昇圧回路を使います。

LM2733 昇圧型DC-DCコンバータモジュール(12V~最大36V)
入力電源5V、出力電圧24Vの場合、電流は150mAまで流せるそうなので、きっと大丈夫です。

電圧の調整ですが、基板上の可変抵抗をドライバー等で回して出力を24Vに調整します。



こんな感じの回路を、今年のロボコンの回路に使いました。
特に問題なく動作したので大丈夫かと。

トランジスタの回路設計は基本中の基本なので、うちの部員なら問題なく出来るよね?
なのでこの記事は、オススメの昇圧回路があるよって話です。はい。


では、これぐらいで。

2013/12/23

全国ロボコン交流会、行ってきました(飯テロ注意)

どーも、Nekosanです。

タイトルのとおり、12/21~12/22に兵庫県の県立体育館(だったはず)で開催された、全国ロボコン交流会に参加しました。

会場まで行くのに夜行バス使いました。
初めて乗りましたが熱い、きつい、寝れないで、割とつらかったです。
でも安いんですよね。。。 体を犠牲にするか、高いお金を払うかですね。


回路の話や運営の話など、いろいろ話すことができてよかったです。
やっぱりロボコンやってる人と話すのは楽しいですね。

あとこのブログを見てくれている人が多くてびっくりしました。
最近更新してないので記録を残すためにも積極的に更新しましょう。。。w


全ロボの後は他の高専勢と日本橋へ繰り出し、お好み焼きやケバブ、たこ焼きを食べてきました。





一緒に日本橋まわった人達ありがとう! 楽しかったよ!
それと、幹事団のみなさん、参加したみなさん、後輩達、みなさんに感謝を。

また機会があればよろしくお願いします!

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