Kā kontrolēt MOSFET ar Arduino PWM: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šajā pamācībā mēs apskatīsim, kā kontrolēt strāvu, izmantojot MOSFET, izmantojot Arduino PWM (impulsa platuma modulācijas) izejas signālu.

Šādā gadījumā mēs manipulēsim ar arino kodu, lai dotu mums mainīgu PWM signālu arduino 9. ciparu tapā, un pēc tam mēs filtrēsim šo signālu, lai iegūtu regulējamu līdzstrāvas līmeni, ko var izmantot MOSFET vārtiem.

Tas ļaus mums kontrolēt tranzistoru no izslēgta stāvokļa bez strāvas plūsmas uz stāvokli, kurā plūst tikai daži miliampi strāvas, vai uz stāvokli, kurā caur tranzistoru plūst vairāki ampēri strāvas.

Šeit es iestatīšu PWM tā, lai mums būtu 8192 impulsa platuma variācijas soļi, kas mums ļoti labi kontrolē MOSFET.

1. darbība: shēmas shēma

Ķēde ir ļoti vienkārša. PWM signāls no arduino tapas D9 ir integrēts vai filtrēts, kombinējot R1 un C1. Norādītās vērtības darbojas labi, ja darbības frekvence ir 1,95 kHz vai 13 bitu darbība ar 8192 soļiem (2 līdz jaudai 13 = 8192).

Ja jūs nolemjat izmantot citu darbību skaitu, iespējams, būs jāmaina R1 un C1 vērtības. Piemēram, ja izmantojat 256 soļus (8 bitu darbība), PWM frekvence būs 62,45 KHz, jums būs jāizmanto cita C1 vērtība. Es atklāju, ka 1000uF labi darbojas šai frekvencei.

No praktiskā viedokļa PWM iestatījums 0 nozīmē, ka līdzstrāvas līmenis uz MOSFET vārtiem būs 0V un MOSFET tiks pilnībā izslēgts. PWM iestatījums 8191 nozīmēs, ka līdzstrāvas līmenis uz MOSFET vārtiem būs 5V un MOSFET būs būtiski ieslēgts, ja nebūs pilnībā ieslēgts.

Rezistors R2 atrodas vietā, lai nodrošinātu, ka MOSFET izslēdzas, kad signāls uz vārtiem tiek noņemts, pavelkot vārtus uz zemes.

Ja strāvas avots spēj piegādāt strāvu, ko nosaka PWM signāls uz MOSFET vārtiem, varat to savienot tieši ar MOSFET bez sērijveida rezistora, lai ierobežotu strāvu. Pašreizējo ierobežos tikai MOSFET, un tā kā siltumu izkliedēs lieko jaudu. Pārliecinieties, ka esat nodrošinājis atbilstošu siltuma izlietni, ja to izmantojat lielākām strāvām.

2. darbība: Arduino kods

Arduino kods ir pievienots. Kods ir labi komentēts un diezgan vienkāršs. Koda bloks no 11. līdz 15. rindai izveido arduino ātrai PWM darbībai ar izeju uz tapas D9. Lai mainītu PWM līmeni, mainiet salīdzināšanas reģistra OCR1A vērtību. Lai mainītu PWM soļu skaitu, mainiet ICR1 vērtību. piem., 255 8 bitiem, 1023 10 bitiem, 8191 13 bitu darbībai. Ņemiet vērā, ka, mainot ICR1, mainās darbības biežums.

Cikls tikai nolasa divu spiedpogas slēdžu stāvokli un palielina OCR1A vērtību uz augšu vai uz leju. Šo iestatīšanas iestatījumu () esmu iepriekš iestatījis uz 3240, kas ir tieši zem vērtības, kurā MOSFET sāk ieslēgties. Ja izmantojat citu tranzistoru vai C1 un R1 filtra ķēdi, šī vērtība jums būs nedaudz atšķirīga. Vislabāk ir sākt ar iepriekš iestatīto vērtību nulli, pirmo reizi izmēģinot šo gadījumu!

3. darbība. Testa rezultāti

Ja ICR1 ir iestatīts uz 8191, šie rezultāti tika iegūti, mainot strāvu no 0 līdz 2 AMPS:

OCR1A (PWM iestatījums Pašreizējā (ma) Vārtu spriegums (Vdc) 3240 0 ma 0v3458 10ma 1.949v4059 100ma 2.274v4532 200ma 2.552v4950 500ma 2.786v5514 1000ma 3.101v6177 1500ma 3.472v6927 2000ma 3.895v