Tranzystor do paska LED PWM

[r-mik]

Procesory Atmela pracują tez przy 3,3V i są to popularne rozwiązania niskiego poboru mocy.

Same AVR moga pracowac od 2V a sa i wersje na 1,8V. Pytanie było jednak o Arduino a tych modułów z prockiem zasilanym innym napięciem niz 5 lub 3V3 nie widziałem. A kolega spotkał sie z takimi?

Są też specjalne mosfety dostosowane do niskich napięć. np. PMV16XN (będzie pracował już przy 2V!)

Tu byłbym ostrożny. Owszem, pracują od 2V ale często pełne otwarcie następuje przy dużo wyższym napięciu. Przykładowy PMV16XN :
R DS(on) max (@V GS = 4.5V) 21.0 mOhm
R DS(on) max (@V GS = 2.5V) 27.0 mOhm

[adrian_134]

Arduino Nano pracuje o ile się nie mylę z napięciem 3.3v, ale mogę ten problem rozwiązać zwykłem konwerterem napięć 3,3v -> 5v ?

[Ertew]

Arduino Nano v3.0 to kolejna rewizja płytki, nie oznaczenie napięcia. Wszystkie wersje Nano powinny być oznaczone jako 5V/16Mhz.
Płytki z serii Mini i Pro Mini występują w wersji 3.3V/8Mhz i 5V/16Mhz.

[adrian_134]

Czy do wspomnianego IRLZ44N są jakieś zalecenia aby na jego bramkę podłączyć rezystor ? Bardzo często widzę to na schematach właśnie w zastosowaniu dla paska LED.

[Jony130]

Możesz wstawić szeregowo z bramką rezystor 100Ω...470Ω . I jeszcze jeden "podciągający w dół" o wartości 10kΩ włączony między bramkę a masę.

[adrian_134]

100Ω...470Ω ? To od czego zależy czy 100Ω czy 200Ω czy 470Ω ?

[Jony130]

Zależy od tego jak masz w szufladzie czy też akurat pod ręką.
https://elportal.pl/pdf/k01/09_05.pdf

[adrian_134]

To pojawia mi się problem bo pod ręką mam : ( i to nie pojedyncze sztuki )
100 Ω,
120 Ω,
150 Ω,
180 Ω,
200 Ω,
220 Ω,
240 Ω,
270 Ω,
330 Ω,
360 Ω,
390 Ω,
430 Ω,
470 Ω

( O ile się nie mylę ) Rezystor pomiędzy bramką a masą jest po to aby rozładować bramkę ( po podaniu niskiego stanu na bramkę tranzystor ma nie przewodzić ). Ale ten 100Ω - 470Ω ?

[tom5555]

100Ω...470Ω ? To od czego zależy czy 100Ω czy 200Ω czy 470Ω ?

Zależy od wydajności prądowej wyjścia sterującego bramką tranzystora. Złącze bramka - źródło zachowuje się jak kondensator, którego pojemność trzeba naładować lub rozładować. Dodanie szeregowego rezystora zmniejsza udar prądu w przypadku przeładowywania bramki, ale wydłuża czas przełączania tranzystora, tranzystor na pewien czas wchodzi w obszar pracy liniowej (Rds zmienia się proporcjonalnie do Ugs).

[adrian_134]

To w takim razie zacznę od 100Ω

[Ertew]

Dokładnie jak pisze tom5555, rezystor zwiększa czas przełączania więc albo ograniczy to sprawność, albo przy zachowaniu sprawności będziesz musiał zmniejszyć częstotliwość.
Z drugiej strony, AVRy nie są specjalnie wrażliwe na przeciążenia i zwarcia, ja bym zrezygnował z tego rezystora.

Drugi rezystor (10k do masy) gwarantuje wyłączenie tranzystora gdy uC nie pracuje (reset) lub nie ustawiłeś jeszcze pinów jako wyjścia (bootloader). Pozornie jest on niepotrzebny, ale nie rezygnował bym z niego.

[matrix]

Proszę, sprawdzony układ. Testowałem z żarówką samochodową 12V/21W. Programowy PWM na poziomie kilka kHz.
Na schemacie jest mosfet IRLZ44Z, ale w eaglu nie ma biblioteki dokładnie pod IRLZ44N więc zastosowałem inną bibliotekę a w rzeczywistości jest zastosowany z literką N.

-> TUTAJ <- jest jak sterowałem za pomocą takiego układu tą że żarówką.

[adrian_134]

Dobra a mógłbyś mi wyjaśnić po co jest dioda D1 ? Kondensator, oraz o wiele więcej rezystorów ? Na mój początkujący tok myślenia dioda jest aby zapobiec prądowi "wstecznemu" przy rozładowaniu wolframu w żarówce, rozładowaniu tranzystora ? Kondensator jest w pewnym sensie zabezpieczeniem żeby nie popłyną za duży prąd zanim wolfram się nagrzeje, bo wraz ze wzrostem temperatury rośnie jego rezystancja, i zapobiega skokom napięcia. Dobrze to sobie tłumaczę ?

[tom5555]

Kondensator raczej wygładza napięcie na żarówce, jako zabezpieczenie przed zbyt dużym prądem zimnej żarówki chyba bardziej sprawdził by się dławik. Dioda D1 chyba bardziej przeszkadza niż pomaga. Bramka T! szybciej rozładowała by się przez R1 i wyjście uP, niż przez rezystor R2 jak to ma miejsce teraz.

[matrix]

Na początek powiem że wszystkie elementy dobierałem podczas testów praktycznych.

Dioda na wejściu w zamyśle ma zabezpieczać port procesora przed pojawieniem się napięcia 12V na bramce mosfeta w przypadku jego uszkodzenia. Jeśli ktoś się nie boi można ją pominąć.

Bramka T! szybciej rozładowała by się przez R1 i wyjście uP, niż przez rezystor R2 jak to ma miejsce teraz.

Można zmniejszyć wartość rezystora i dać powiedzmy 4k7, ale trzeba by to stestować.

Rezystor na bramce mosfeta może być mniejszy. Miałem akurat 120ohm i taki zastosowałem żeby nie pozostawić gołej bramki, co w testach praktycznych pokazało że jest okey.

Dioda led i rezystor jej towarzyszący ma obrazować co się dzieje na wyjściu mosfeta. Można pominąć jeśli komuś nie jest potrzebna taka wizualizacja.

Kondensator na wyjściu ma wygładzać wyjściowy PWM. Z tego co pamiętam w prototypie dokładałem również kondensator 10nF równolegle do tego elektrolita.

I na koniec reasumując. Jak napisałem na początku układ testowałem z atmegą 8, programowym PWM'em napisanym w bascomie i żarówką 12V/21W. Testy prowadziłem przez kilka dni i nie spaliłem w takim układzie ani jednego mosfeta. A układ pracował poprawnie.