Главная » Arduino
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Arduino UNO урок 9 - Нагрузка

В нашем предыдущем уроке мы рассмотрели работу с фоторезистором для управления LED. Однако, зачастую нужно управлять более мощной нагрузкой, такой как лампа накаливания, электродвигатель, электромагнит и т.п. Выходы Arduino не могут обеспечить питание столь мощной нагрузки и большого напряжения. К примеру в робототехнике, часто используются двигателя на 12В, 24В, 36В и т.п. К тому же выходной ток вывода Arduino ограничен как правило 40 мА.

Одним из способов управления мощной нагрузкой, является использование MOSFET-транзисторов. Это дает возможность подключать достаточно мощную нагрузку с напряжением питания по 40-50 и более вольт и токами в несколько ампер, скажем электрические двигатели, электромагниты, галогенки и так далее.

Схема подключения достаточно простая, как вы видите.

Подключение нагрузки к Arduino через мосфет

Если нагрузка индуктивная (электродвигатель, электромагнитный клапан и т.д.), то рекомендуется ставить защитный диод, который защитит мосфет от напряжения самоиндукции. Если вы управляете электродвигателем при помощи ШИМ без защитного диода, то могут возникнуть такие проблемы, как нагрев мосфета или его вылет, медленно будет крутиться ваш двигатель, возникнут потери мощности и т.д. Так что всегда ставьте защитный диод для индуктивной нагрузки. Встроенный в мосфет защитный диод в большинстве случаев не спасает от индуктивных выбросов!

Если нагрузка у вас активная – светодиод, галогенная лампа, нагревательный элемент и т.д., то в этом случае диод не нужен.

В цепь затвора желательно поставить Pull-Down резистор (стягивающий резистор между затвором [gate] и истоком [source]). Он необходим, чтобы гарантированно удерживать низкий уровень на затворе мосфета при отсутствии сигнала высокого уровня от Ардуино. Это исключает самопроизвольное включение транзистора.

В разрыв цепи затвора также рекомендуется ставить резистор номиналом 50-150 Ом, для предотвращения кратковременных выбросов тока и защиты вывода микроконтроллера.

При подборе мосфета, для того, чтобы он напрямую открывался от микроконтроллера и не нужно было ставить перед ним биполярных транзисторов и драйверов, обращайте внимание на параметр Gate Threshold, который должен быть примерно от 1 до 4 Вольт. Часто такие транзисторы помечаются как Logic Level

Давайте к примеру рассмотрим транзистор: IRL3705N N-Channel Hexfet Power MOSFET.

Данный транзистор способен выдерживать продолжительный ток до 89А (естественно с теплоотводом) и открывается при напряжении затвора 1В (параметр VGS(th)). Поэтому, мы можем напрямую подсоединить данный транзистор к ногам Arduino. Когда транзистор полностью открыт, сопротивление Исток-Сток всего 0.01 Ом (параметр RDS(on)). Поэтому, если к нему подключить электрический мотор 12В, 10А на транзисторе падение напряжения будет всего лишь 0.1В, а рассеиваемая мощность 1 Ватт.

Если использовать ШИМ-выход контроллера, мы можем управлять мощностью (а значит и скоростью вращения) мотора.

Вернитесь к 5 уроку, где мы использовали Fade-эффект для светодиода, но вместо светодиода подключите MOSFET и автомобильную лампу на 12 Вольт. Питание лампы должно осуществляться от отдельной 12В батареи или БП.

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Колтыков А.В. Опубликована: 2011 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Андрей #
Еще нужен обязательно резистор 100-300 кОм между затвором и землей.
Ответить
0
Booter #
При использовании мосфета не нужно. Управление производится напряжением, а не током как в транзисторе, так что резистор излишен.
Ответить
0
slava_s #
...между затвором и землёй
Ответить
0
Валерий #
А если нужно плюс коммутировать, тогда как ?
Ответить
0
tygra #
Ага и перевести таймеры ШИМа на 30кГц, иначе от звона нити лампочки у вас очень быстро голова пухнуть начнет!
А резюк на землю нужен для более быстрого закрытия транзюка, чтобы грелся меньше, не всем нужна одна лишь лампочка, кто нибудь и помощнее захочет что нибудь подключить . Плюс можно коммутировать через оптопару или драйвер, лучше рассчитывать на коммутацию минуса, так проще.
Ответить
0
Андрей #
На самом деле, согласно спецификации, напряжением 1В на затворе транзистор только начинает открываться, при меньшем напряжении он полностью заперт. Для гарантированного открытия напряжение на затворе должно быть 8..12В. Т.е. в принципе, не факт, что и 5В (максимум что может выдать контроллер с питанием 5В) хватит для полного открытия.
Ответить
0
talibanich #
Для этого нужно использовать "Logic Level" мосфеты
Ответить
0
Андрей #
В этом примере коммутируется земля, можете подсказать как можно коммутировать +12
Ответить
0
Константин #
Коммутировать "+12" можно, к примеру, с помощью такой схемы (во вложении)...
Прикрепленный файл: MOSFET.jpg
Ответить
0
игорь #
Для коммутации + нужно использовать p-канальный мосфет.
Ответить
0
Антон #
Отличная статья и видео! На канал подписался! Подскажите, пожалуйста, данная схема подойдет для управления электродвигателем автомобильной печки? Разумеется на другом транзисторе, если да, то на каком? Расчетная нагрузка 20А.
Ответить
0
Александр #
IRL3705N MOSFET
Предельно допустимое напряжение сток-исток (Uds): 55V, 89A
На картинке этот мосфит, его не только для печки хватит.
Ответить
0
Дмитрий #
Собрал указанную схему. Источник питания у меня не 12В (как на схеме), а 5В. ШИМ сигналы через Ардуино Уно. Когда управляю питанием светодиода, все работает. Когда вместо светодиода подключаю электродвигатель от шуруповерта, то двигатель просто не крутится. Подскажите, пожалуйста, как сделать так, чтобы двигатель тоже вращался?
Ответить
0
Сергей #
У шуруповерта питание врят ли 5 вольт
Ответить
0
Дмитрий #
Подскажите, я правильно понял, что для управления 4 моторами DC (регулирование скорости и времени работы) можно использовать 4 MOSFET-а?
Я только начинаю знакомиться с МК и заказал шилд на основе L293D. Его и буду использовать (моторы 12 В, 500 мА), но после прочтения статьи задумался - не заколачиваю ли я гвозди микроскопом?
Ответить
0
Вячеслав #
А какой диод нужно поставить при мощности управляемого вентилятора 100 Ватт? 12V 8A моторчик печки автомобильный. Поставил 4007 1 Ватт, так он греется жуть. Полярность не путал
Забыл указать ещё, что управление этим моторчиком по шим 31кГц
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Макетная плата для пайки (10 шт) Мультиметр DT9205A
вверх