Pilotare un solenoide con un circuito integrato TLE5205-2

Quando ho realizzato la centralina di micro irrigazione, ho dovuto eseguire varie prove su come pilotare l’elettrovalvola, trovando un compromesso tra affidabilità e basso assorbimento di corrente (in stato di inattività) e costo dei componenti contenuto. Attualmente sto utilizzando un ponte ad H realizzato con dei componenti discreti. Il vantaggio di questa configurazione è costo ridotto e affidabilità, il problema è il notevole spazio occupato dai componenti sul pcb.

Alternativamente è possibile adottare dei ponti H integrati, come ad esempio l’integrato TLE 5205-2 prodotto da Infineon. Le caratteristiche principali sono le seguenti:

  • Corrente di lavoro 5A (6A di picco)
  • Tensione di lavoro di 40V
  • Protezione dai corto circuiti
  • Protezione sovratemperatura
  • Diodi di soppressione integrati
  • input compatibile TTL/CMOS

Nelle figure seguente viene mostrata la pin function e lo schema a blocchi interno:

Schema a blocchi tle5205-2g
Schema a blocchi e pin function integrato TLE5205-2

La sequenza degli stati dei pin in ingresso e i relativi stati dei pin di output è riassunta nella tabella seguente:

Ingresso IN1 Ingresso IN2 Uscita OUT1 Uscita OUT2 Descrizione
L L H L Chiusura elettrovalvola
L H L H Apertura elettrovalvola
H L L L Nessuna azione eseguita
H H Z Z Circuito aperto

Il circuito elettrico con TLE5205-2

Per effettuare delle prove pratiche ho realizzato il seguente circuito elettrico basato su Arduino UNO R3:

TLE5205-2 Schema con Arduino UNO
Arduino UNO e TLE5205-2

Attenzione! Nel misurare la corrente assorbita dal TLE5205-2 non ho collegato il solenoide.

La tensione proveniente dal connettore JP2 è di 9Vdc e permette di alimentare sia la scheda Arduino UNO sia l’integrato TLE5205-2. Tramite le resistenze R1 e R2 collegate alla 5V della UNO (resistenze pull-up), tengo le uscite OUT1 e OUT2, del ponte H, in condizione di circuito aperto.

Il codice seguente mantiene attive le uscite D2 e D4 di Arduino UNO. Questo codice serve per verificare l’assorbimento di corrente dell’integrato TLE5205-2 nei vari modi operativi, come da tabella della verità mostrata precedentemente.

Consumi di corrente

La caratteristiche che mi interessava misurare è quindi la corrente assorbita dal l’integrato TLE5202-2 in condizione di inattività. Utilizzando un tester ho misurato un assorbimento di corrente di circa 3mA. Avendo provato solo alcuni esemplari non posso garantire che questo assorbimento sia sempre uguale, infatti sul datasheet dichiarano un consumo massimo di 10mA in stato di inattività.
Nei progetti alimentati a batteria questo consumo di corrente incide notevolmente sulla durata della stessa (nel mio caso alimentazione con batteria alcalina).

Conclusioni

Se da un lato ho trovato questo integrato molto robusto, semplice da utilizzare e economico, ho riscontrato che per un impiego in circuiti alimentati a batteria non è performante come avrei voluto. Quindi in conclusione, un integrato che si presta in tutte le applicazioni di controllo motori e solenoidi ma non proprio adatto per impiego in circuiti alimentati a batteria.