Kako kontrolirati MOSFET pomoću Arduino PWM -a: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

U ovom uputstvu ćemo pogledati kako kontrolirati struju putem MOSFET -a koristeći Arduino PWM (Pulse Width Modulation) izlazni signal.

U ovom slučaju manipulirat ćemo arduino kodom kako bismo dobili promjenjivi PWM signal na digitalnom pinu 9 arduina, a zatim ćemo filtrirati ovaj signal kako bismo dobili podesivi istosmjerni nivo koji se može primijeniti na vrata MOSFET -a.

To će nam omogućiti kontrolu tranzistora iz isključenog stanja bez struje u stanje u kojem teče samo nekoliko miliampera struje ili u stanje u kojem kroz tranzistor protiče nekoliko ampera struje.

Ovdje ću postaviti PWM tako da imamo 8192 koraka varijacije širine impulsa koji nam daju vrlo finu kontrolu nad MOSFET -om.

Korak 1: Dijagram kola

Krug je vrlo jednostavan. PWM signal sa pina D9 arduina integriran je ili filtriran kombinacijom R1 i C1. Prikazane vrijednosti dobro rade na radnoj frekvenciji od 1,95KHz ili 13 -bitnoj operaciji sa 8192 koraka (2 do snage 13 = 8192).

Ako odlučite koristiti drugačiji broj koraka, možda ćete morati promijeniti vrijednosti R1 i C1. Na primjer, ako koristite 256 koraka (8 -bitna operacija), frekvencija PWM -a bit će 62,45 KHz, morat ćete koristiti drugu vrijednost C1. Otkrio sam da je 1000uF dobro radilo na ovoj frekvenciji.

S praktične točke gledišta, postavka PWM -a na 0 znači da će razina istosmjerne struje na MOSFET -u biti 0V, a MOSFET će biti potpuno isključen. Postavka PWM -a od 8191 značit će da će istosmjerni nivo na MOSFET ulazu biti 5 V, a MOSFET će biti značajno ako nije potpuno uključen.

Otpornik R2 je na svom mjestu samo kako bi se osiguralo da se MOSFET isključuje kada se signal sa kapije ukloni povlačenjem kapije na masu.

Pod uvjetom da izvor napajanja može opskrbiti struju koju diktira PWM signal na MOSFET ulazu, možete ga spojiti izravno na MOSFET bez serijskog otpornika za ograničavanje struje. Struja će biti ograničena samo MOSFET -om i raspršivat će višak energije kao toplinu. Budite sigurni da ste osigurali odgovarajući hladnjak ako ga koristite za veće struje.

Korak 2: Arduino kod

Arduino kod je u prilogu. Kôd je dobro komentiran i prilično jednostavan. Blok koda na linijama 11 do 15 postavlja arduino za brzi rad PWM -a sa izlazom na pin D9. Da biste promijenili nivo PWM -a, promijenite vrijednost usporednog registra OCR1A. Da biste promijenili broj koraka PWM -a, promijenite vrijednost ICR1. npr. 255 za 8 bita, 1023 za 10 bita, 8191 za 13 bitnu operaciju. Imajte na umu da se mijenjanjem ICR1 mijenja frekvencija rada.

Petlja samo čita stanje dva prekidača i povećava OCR1A vrijednost gore ili dolje. Ja sam unaprijed postavio ovu vrijednost u setup () na 3240 što je odmah ispod vrijednosti gdje se MOSFET počinje uključivati. Ako koristite drugi tranzistor ili krug filtera C1 & R1, ova će se vrijednost za vas malo razlikovati. Najbolje je da počnete s unaprijed postavljenom vrijednošću na nuli prvi put kada ovo probate za svaki slučaj!

Korak 3: Rezultati testa

S ICR1 postavljenim na 8191 ovo su rezultati koje sam dobio mijenjajući struju između 0 i 2 AMPS:

OCR1A (postavka PWM struja (ma) Napon kapije (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