Cum să controlați un MOSFET cu Arduino PWM: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

În acest instructable vom analiza modul de control al curentului printr-un MOSFET utilizând un semnal de ieșire Arduino PWM (Pulse Width Modulation).

În acest caz, vom manipula codul arduino pentru a ne oferi un semnal PWM variabil pe pinul digital 9 al arduino și vom filtra apoi acest semnal pentru a ne oferi un nivel DC reglabil care poate fi aplicat la poarta MOSFET.

Acest lucru ne va permite să controlăm tranzistorul dintr-o stare oprită fără curent curgând într-o stare în care curg doar câțiva miliamperi de curent sau într-o stare în care avem mai mulți amperi de curent care curg prin tranzistor.

Aici voi configura PWM astfel încât să avem 8192 de pași de variație a lățimii impulsului, care ne oferă un control foarte fin asupra MOSFET-ului.

Pasul 1: Diagrama circuitului

Circuitul este foarte simplu. Semnalul PWM de la pinul D9 al arduino-ului este integrat sau filtrat prin combinația R1 și C1. Valorile afișate funcționează bine o frecvență de operare de 1,95 KHz sau funcționare de 13 biți cu 8192 de pași (2 până la puterea 13 = 8192).

Dacă decideți să utilizați un număr diferit de pași, poate fi necesar să modificați valorile R1 și C1. De exemplu, dacă utilizați 256 de pași (funcționare pe 8 biți), frecvența PWM va fi de 62,45 KHz, va trebui să utilizați o valoare C1 diferită. Am constatat că 1000uF au funcționat bine pentru această frecvență.

Din punct de vedere practic, o setare PWM de 0 înseamnă că nivelul DC de pe poarta MOSFET va fi 0V și MOSFET-ul va fi complet oprit. O setare PWM de 8191 va însemna că nivelul de curent continuu de pe poarta MOSFET va fi de 5V, iar MOSFET-ul va fi substanțial dacă nu este pornit complet.

Rezistorul R2 este în poziție doar pentru a se asigura că MOSFET se oprește atunci când semnalul de pe poartă este îndepărtat trăgând poarta la sol.

Cu condiția ca sursa de alimentare să poată furniza curentul dictat de semnalul PWM de pe poarta MOSFET, îl puteți conecta direct la MOSFET fără rezistență de serie pentru a limita curentul. Curentul va fi limitat doar de MOSFET și va disipa orice energie în exces ca căldură. Asigurați-vă că furnizați un radiator adecvat dacă utilizați acest lucru pentru curenți mai mari.

Pasul 2: Cod Arduino

Codul arduino este atașat. Codul este bine comentat și destul de simplu. Blocul de cod de pe liniile 11-15 configurează arduino pentru operare rapidă PWM cu ieșire pe pinul D9. Pentru a modifica nivelul PWM, modificați valoarea registrului de comparare OCR1A. Pentru a modifica numărul de pași PWM, modificați valoarea ICR1. de ex. 255 pentru 8 biți, 1023 pentru 10 biți, 8191 pentru funcționarea de 13 biți. Rețineți că, pe măsură ce schimbați ICR1, frecvența de funcționare se schimbă.

Bucla citește doar starea a două comutatoare cu buton și crește valoarea OCR1A în sus sau în jos. Am setat această valoare în setare () la 3240, care este chiar sub valoarea în care MOSFET începe să pornească. Dacă utilizați un tranzistor diferit sau un circuit de filtrare C1 și R1, această valoare va fi ușor diferită pentru dvs. Cel mai bine este să începeți cu valoarea presetată la zero prima dată când încercați acest lucru, pentru orice eventualitate!

Pasul 3: Rezultatele testelor

Cu ICR1 setat la 8191, acestea sunt rezultatele obținute, variind curentul între 0 și 2 AMPS:

OCR1A (Setare PWM Curent (ma) Tensiune poartă (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