많은 엔지니어들이 DC 전원 공급 장치만 사용할 수 있을 때 24VAC 솔레노이드 밸브를 작동해야 하는 문제에 직면합니다. 이는 호환성 문제로 보이지만, 적절한 전압 조정과 회로 설계를 통해 DC 환경에서 AC 밸브의 안정적인 작동을 가능하게 할 수 있습니다. 이 기사에서는 전압 선택 및 성능 최적화 전략을 포함하여 DC 전원으로 24VAC 솔레노이드를 구동하는 실용적인 방법을 살펴봅니다.

문제 이해

자동 제어 시스템에서 솔레노이드 밸브는 유체 제어 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 24VAC 변형은 특히 안정성과 신뢰성으로 높이 평가됩니다. 그러나 DC 전원만 사용할 수 있는 상황이 자주 발생하여 작동 딜레마가 발생합니다.

사례 연구: 물 제어 시스템 구현

Cyryl이라는 개발자는 ESP32 마이크로컨트롤러를 사용하여 RainBird 100-DV-A 솔레노이드 밸브를 관리하는 4채널 물 컨트롤러를 구축하는 동안 이 문제에 직면했습니다. 제어 프로그래밍을 완료한 후 그는 전원 호환성 문제에 직면했습니다. 밸브는 24VAC가 필요했지만 그의 시스템은 DC 전원만 제공했습니다. 연구에 따르면 전압 감소를 통해 DC 작동이 가능할 수 있지만 특정 매개변수는 불분명했습니다.

기술적 기본 사항

솔레노이드 밸브는 전자기 유도를 통해 작동합니다. 전원이 공급된 코일은 플런저를 움직여 유체 흐름을 제어하는 자기장을 생성합니다. AC 솔레노이드는 저항과 유도 리액턴스를 모두 나타내는 반면, DC 회로는 저항만 경험합니다. RainBird 100-DV-A 사양에는 다음이 포함됩니다.

• 정격 전압: 24VAC, 50/60Hz
• 돌입 전류: 0.450A
• 유지 전류: 0.25A
• 코일 저항: 38Ω

전압 변환 방법론

옴의 법칙은 이론적 계산을 제공하지만, 실제 구현에는 경험적 조정이 필요합니다. 현장 보고서에 따르면 9VDC에서 성공적인 작동이 보고되었지만, 전력 요구 사항에 따라 더 높은 전압이 필요할 수 있습니다. 유지 전력 계산(P=VI)은 6W(24V × 0.25A)를 산출합니다. 12VDC 작동의 경우 이는 0.5A 전류 소비로 변환됩니다.

구현 프로토콜

권장되는 테스트 절차는 다음과 같습니다.

1. 조정 가능한 DC 전원 공급 장치 선택(최소 12V/0.5A 용량)
2. 밸브 응답을 모니터링하면서 6V부터 전압을 점차적으로 증가
3. 작동 특성 관찰(활성화 속도, 가청 소음, 온도)
4. 최적의 전압 매개변수 문서화
5. 확장된 신뢰성 테스트 수행

안전 고려 사항

중요한 안전 조치는 다음과 같습니다.

• 고품질 전원 공급 장치 사용
• 적절한 극성 유지
• 열 조건 모니터링
• 보호 다이오드 구현

제어 회로 설계

릴레이 모듈은 저전압 컨트롤러와 고전력 솔레노이드 간의 필수 인터페이스 역할을 합니다. 선택 기준에는 다음이 포함되어야 합니다.

• 적절한 전압/전류 정격
• 제어 신호 호환성
• 전기적 절연

고급 제어 기술

펄스 폭 변조(PWM)는 다음을 포함하여 향상된 제어 기능을 제공합니다.

• 정밀한 유량 조절
• 전력 소비 감소
• 구성 요소 수명 연장

ESP32 마이크로컨트롤러는 통합 PWM 기능을 갖추고 있어 프로그래밍 가능한 듀티 사이클을 통해 정교한 제어 알고리즘을 사용할 수 있습니다.

결론

24VAC 솔레노이드의 DC 작동은 적절한 엔지니어링 관행을 따르면 실행 가능한 솔루션을 나타냅니다. 주요 권장 사항에는 경험적 전압 결정, 철저한 테스트 프로토콜 및 적절한 안전 조치가 포함됩니다. 이러한 방법은 AC 전원 인프라를 요구하지 않고도 안정적인 시스템 통합을 가능하게 합니다.