Det finnes mange elektroniske komponenter du kan bruke med Arduino . Disse enhetene er ikke eksklusive for Arduino, men de er utrolig praktiske for prosjektene dine. Et eksempel er MOSFET-transistorer, som vi har beskrevet i tidligere artikler. Men denne gangen skal vi fortelle deg alt du trenger å vite om en spesifikk en: IRFZ44N.
Noen ganger vil du finne deg selv i å jobbe med et prosjekt der du må aktivere en last ved hjelp av en mikrokontroller. For å gjøre dette med spenningene som håndteres av nåværende MCU-brikker , må visse problemer løses for å kunne drive MOSFET-transistorer med spenninger fra 5 V til så lave som 3.3 V.
IRFZ44N
Vel, IRFZ44N er en MOSFET-transistor, som jeg allerede har nevnt. Den kommer i en TO-220-3-pakke, selv om den kan være tilgjengelig i andre formater, og har en ganske enkel pinout med de tre typiske pinnene for gate, drain og source (i den rekkefølgen fra venstre til høyre hvis du ser på baksiden, der merkingene er). Den kan produseres av mange forskjellige selskaper, så du bør konsultere det spesifikke databladet.
Denne MOSFET-en har en N-type kanal , som navnet antyder. I tillegg har den andre tekniske funksjoner som:
- Avskilningsspenning for avløpskilde: 60 V.
- Kontinuerlig avløpsintensitet: 50A
- rds: 22mOhm
- Gate-kilde spenning: 20 V.
- Driftstemperaturområde: -55 til 175 ° C
- Kraftspredning: 131w
- Fall tid: 13ns
- Etableringstid: 55ns
- Nedleggingsforsinkelse: 37ns
- Typisk tilkoblingsforsinkelse: 12ns
- Pris: noen få cent. Du kan kjøpe en 10-pakning IRFZ44N på Amazon for mindre enn € 3.
Søknadseksempel med Arduino
La oss se på et eksempel på en applikasjon for IRFZ44N med Arduino og dens PWM- pinner . Når du trenger å kontrollere laster variabelt for å regulere motorhastighet, lysintensitet osv., kan du bruke disse PWM-pinnene og transistorene som den vi analyserer i dag.
Først og fremst, når du vil koble til eller koble fra en enhet fra en strømforsyning, bruker du vanligvis en klassisk bryter eller et relé . Men det lar deg bare slå den av og på, i begge tilfeller.
En transistor kan styres med et elektrisk signal, på samme måte som et relé, for å automatisere kontrollen, og det gir flere fordeler, som variabel lastkontroll via PWM. Det innebærer imidlertid også noen komplikasjoner, som beregning av koblingsstrømmer, driftsspenninger og så videre.
Tenk deg for eksempel at du må kjøre en 12V elektrisk motor med halv nominell hastighet. Du vet sannsynligvis allerede at i praksis ville det ikke fungere å bare senke strømforsyningen til 6V ... mest sannsynlig ville den bare stoppe, øke temperaturen og risikere skade.
I motsetning til dette gjøres det med PWM å påføre flere pulser på den nominelle spenningen over en periode ved å koble til og fra (pulser) slik at motoren fungerer som du ønsker, slik vi så i PWM-artikkelen, og å modellere motorens arbeidshastighet uten å påvirke dreiemomentet.
Så langt så bra, men ... hva ville skje i en applikasjon med belysning ? Vel, i motsetning til en motor, hvor det er treghet, produserer belysning irriterende flimring hvis koblingen gjøres med PWM ved lav frekvens som vi knapt ville lagt merke til i en motor. Men selv i tilfelle av en motor kan det oppstå noen langsiktige mekaniske problemer fra den rykkende bevegelsen.
Så hva har alt dette med IRFZ55N å gjøre? Vel, hvis du vil ha jevn PWM-drift, kan denne enheten løse alle disse problemene. Videre kan den kontrollere strømmer opptil 50A, noe som gir eksepsjonell kapasitet for noen kraftigere motorer. Husk, som jeg nevnte tidligere, at problemet med Arduinos PWM-pinner er at spenningen deres ikke er høy nok til å kontrollere visse komponenter, for eksempel en 12V- eller 24V-motor osv., så transistoren og en ekstern strømforsyning kan hjelpe.
Med en Arduino og en motor, og ved hjelp av dette enkle koblingsskjemaet, kan du få et praktisk eksempel på det jeg har beskrevet. Dette lar deg enkelt styre en 12V-motor med IRFZ44N MOSFET.
For å bedre forstå hvordan IRFZ44N-transistoren fungerer for denne typen applikasjon, vil du bruke seriemonitoren der du kan legge inn verdier mellom 0 og 255 for å modulere motoren og observere resultatene.
Når det gjelder skissekoden for Arduino IDE , ville den også være enkel.
int PWM_PIN = 6;
int pwmval = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(PWM_PIN,OUTPUT);
Serial.println("Introduce un valor entre 0 y 255:");
}
void loop() {
if (Serial.available() > 1) {
pwmval = Serial.parseInt();
Serial.print("Envío de velocidad a: ");
Serial.println(pwmval);
analogWrite(PWM_PIN, pwmval);
Serial.println("¡Hecho!");
}
Husk at for mer informasjon om Arduino-programmering kan du laste ned vårt gratis PDF-kurs.