Как да контролирате MOSFET с Arduino PWM: 3 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

В тази инструкция ще разгледаме как да контролираме тока чрез MOSFET, използвайки изходен сигнал на Arduino PWM (Pulse Width Modulation).

В този случай ще манипулираме кода arduino, за да ни даде променлив PWM сигнал на цифров пин 9 на arduino и след това ще филтрираме този сигнал, за да ни даде регулируемо DC ниво, което може да се приложи към портата на MOSFET.

Това ще ни позволи да управляваме транзистора от изключено състояние, без да тече ток, до състояние, в което протичат само няколко милиампера ток, или до състояние, при което имаме няколко ампера ток, протичащи през транзистора.

Тук ще настроя ШИМ, така че да имаме 8192 стъпки на вариация на ширината на импулса, които ни дават много фин контрол над MOSFET.

Стъпка 1: Електрическа схема

Веригата е много проста. ШИМ сигналът от извод D9 на arduino е интегриран или филтриран чрез комбинацията от R1 и C1. Показаните стойности работят добре при работна честота от 1.95KHz или 13 -битова работа с 8192 стъпки (2 към мощността 13 = 8192).

Ако решите да използвате различен брой стъпки, може да се наложи да промените стойностите R1 и C1. Например, ако използвате 256 стъпки (8 -битова операция), PWM честотата ще бъде 62,45 KHz, ще трябва да използвате различна стойност C1. Открих, че 1000uF работи добре за тази честота.

От практическа гледна точка настройка на PWM на 0 означава, че нивото на DC на порта MOSFET ще бъде 0V и MOSFET ще бъде напълно изключен. ШИМ настройката на 8191 ще означава, че нивото на DC на порта MOSFET ще бъде 5V и MOSFET ще бъде значително, ако не е напълно включен.

Резисторът R2 е на място, само за да се гарантира, че MOSFET се изключва, когато сигналът на портата се отстрани чрез издърпване на портата към земята.

При условие, че източникът на захранване е в състояние да захранва тока, продиктуван от ШИМ сигнала на MOSFET порта, можете да го свържете директно към MOSFET без сериен резистор за ограничаване на тока. Токът ще бъде ограничен само от MOSFET и ще разсейва излишната мощност като топлина. Уверете се, че сте осигурили подходящ радиатор, ако го използвате за по -високи токове.

Стъпка 2: Arduino код

Кодът arduino е приложен. Кодът е добре коментиран и сравнително прост. Блокът код на редове 11 до 15 настройва arduino за бърза работа с ШИМ с изход на щифт D9. За да промените нивото на PWM, променяте стойността на регистъра за сравнение OCR1A. За да промените броя на PWM стъпките, променяте стойността на ICR1. например 255 за 8 бита, 1023 за 10 бита, 8191 за 13 битова операция. Имайте предвид, че с промяната на ICR1 честотата на работа се променя.

Цикълът само чете състоянието на два превключвателя с бутони и увеличава стойността OCR1A нагоре или надолу. Предварително съм задал тази стойност в setup () до 3240, което е точно под стойността, при която MOSFET започва да се включва. Ако използвате друг транзистор или филтърна верига C1 & R1, тази стойност ще бъде малко по -различна за вас. Най -добре е да започнете с предварително зададената стойност на нула първия път, когато опитате това за всеки случай!

Стъпка 3: Резултати от теста

С ICR1, зададен на 8191, това са резултатите, които получих, променяйки тока между 0 и 2 AMPS:

OCR1A (PWM SettingCurrent (ma) Напрежение на портата (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