Kako kontrolirati MOSFET pomoću Arduino PWM -a: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

U ovom uputstvu ćemo pogledati kako kontrolirati struju kroz MOSFET pomoću Arduino PWM (Pulse Width Modulation) izlaznog signala.

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 podesivu DC razinu koja se može primijeniti na vrata MOSFET -a.

To će nam omogućiti da kontroliramo tranzistor iz isključenog stanja bez protoka 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 kruga

Krug je vrlo jednostavan. PWM signal s pina D9 arduina integriran je ili filtriran kombinacijom R1 i C1. Prikazane vrijednosti dobro funkcioniraju na radnoj frekvenciji od 1,95KHz ili 13 -bitnom radu s 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 1000uF dobro radi na ovoj frekvenciji.

S praktičnog gledišta, postavka PWM -a 0 znači da će razina istosmjerne struje na vratima MOSFET -a biti 0 V i da će MOSFET biti potpuno isključen. PWM postavka 8191 značit će da će razina istosmjerne struje na vratima MOSFET -a 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 na vratima ukloni povlačenjem vrata 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 raspršit će višak energije kao toplinu. Budite sigurni da ste osigurali odgovarajući hladnjak ako ga koristite za veće struje.

Korak 2: Arduino kod

Arduino kôd je u privitku. Kôd je dobro komentiran i prilično jednostavan. Blok koda na retcima 11 do 15 postavlja arduino za brzi rad PWM -a s izlazom na pin D9. Za promjenu razine PWM -a mijenjate vrijednost usporednog registra OCR1A. Za promjenu broja koraka PWM -a mijenjate vrijednost ICR1. npr. 255 za 8 bita, 1023 za 10 bita, 8191 za 13 bitni rad. Imajte na umu da se mijenjanjem ICR1 mijenja učestalost 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 sklop filtera C1 & R1, ova će se vrijednost za vas malo razlikovati. Najbolje je započeti s unaprijed postavljenom vrijednošću na nuli prvi put kada ovo probate za svaki slučaj!

Korak 3: Rezultati ispitivanja

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

OCR1A (postavka PWM struja (ma) Napon vrata (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