logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

[atmega] Jak sterować MOSFETem IRFZ34N z ATmegi przy napięciu zasilania 14V?

motomichu30 11 Gru 2014 22:42 3927 25
  • #1 14214485
    motomichu30
    Poziom 11  
    Witam. Jestem początkujący w świecie elektroniki. Mam problem z którym nie wiem jak mogę sobie poradzić. Potrzebuję z pomocą atmegi sterować żarówką H4 (zmiana świateł : mijania-drogowe) jako tranzystory wykonawcze planuje użyć tranzystory irfz34n. Wiem że aby całkowicie otworzyć tranzystor mosfet potrzeba potrzeba wprowadzić na jego bramkę napięcia równe napięciu zasilania lub nawet większe. Niestety już zakupiłem w.w. tranzystory i jestem zmuszony ich użyć. Problemem jest wysterowanie bramki tranzystora z portu atemgi ponieważ napięcie zasilania będzie równe napięciu ładowania (~14V) a jak wiadomo port atmegi w stanie wysokim daje napięcie 5v. Tu moje pytanie, jaki tranzystor zastosować pomiędzy portem atmegi a bramką tranzystora aby w pełni lub prawie w pełni go otworzyć? Bo przy napięciu brami wynoszącym 5V występują duże straty mocy. Próbowałem z tranzystorem pnp bc557. Do puki do bazy tranzystora doprowadziłem stan niski było ok. lecz gdy wprowadziłem stan wysoki aby zatkać tranzystor on dalej przewodził. Połączenie wygląda w ten sposób że : z portu atmegi przez rezystor 1kohm steruję bazą tranzystora pnp, do kolektora podłączyłem 12v, emiter przez rezystor 56ohm podłączyłem z bramką tranzystora mosfet, źródło podłączyłem do masy a żarówkę z jednej strony do drenu a z drugiej do zasilania 12v . Myślę że zamieściłem temat w odpowiednim dziale oraz wszystko wyjaśniłem. Jeśli niewłaściwy dział to proszę o przeniesienie. Pozdrawiam Michał.
  • #3 14215067
    tmf
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Najprościej wymienić ten tranzystor na tzw. MOSFET logic level (zwykle w oznaczeniu występuje literka L). Taki tranzystor otwiera się w pełni przy napięciu 2-3V, więc nie ma problemu z bezpośrednim sterowaniem przez MCU.
  • #5 14215176
    motomichu30
    Poziom 11  
    Teraz jestem w Koszalinie, jak wrócę do Złocieńca to sprawdzę układ i się pochwalę.
  • #6 14215569
    szymonjg
    Poziom 16  
    To nie jest regułą, że trzeba podawać na bramkę napięcie zasilania, aby go otworzyć.
    Przy niskich napięciach 10-15V to jeszcze może się udać, ale wyższe napięcia na bramce mogą uwalić mosfet.

    Szczegóły w dokumentacji odpowiedniego tranzystora.
  • #7 14216252
    nsvinc
    Poziom 35  
    tmf napisał:
    Taki tranzystor otwiera się w pełni przy napięciu 2-3V

    Zależy jakie prądy i jakie napięcia. Najlepsze w swojej klasie tranzystory logic level, przy tych 3V mają Rds(on) raczej nie mniejszy niz 100mR.
    Zarowki samochodowe (H4) potrafią pociągnąć kilka A prądu; dobór tranzystora do takiego zadania wcale nie jest proste, jesli tranzystor ma pracować w optymalnych warunkach.
  • #8 14216728
    tmf
    VIP Zasłużony dla elektroda
    @nsvinc Wymieniony w tytule tranzystor mRDSOn 50 mOm, znalezienie czegoś porównywalnego z serii logic level nie będzie problemem. Np. FDP7030BL - 12 mOm przy 4,5V
    Zawsze można też połączyć mosfety równolegle.
    @splawik00 A co za różnica, czy kupić nowy tranzystor za parę złotych i mieć prosty układ, czy robić jakieś udziwnienia? Jak kto woli.
  • #9 14216959
    szymonjg
    Poziom 16  
    IRLR2905 też są Logic-Level, mają dużo amperów i znośną cenę.

    @tmf A czy łącząc mosfety równolegle nie trzeba dawać rezystorów wyrównujących prądy drenów?
    Niektórzy krzyczą nawet jak zobaczą ledy połączone równolegle bez rezystorów, a mosfet zdaje się mieć bardziej skokową charakterystykę od ledów.
  • #10 14217896
    tronics
    Poziom 38  
    Cytat:
    @tmf A czy łącząc mosfety równolegle nie trzeba dawać rezystorów wyrównujących prądy drenów?

    Jeśli tylko kilka to nie, bo ten który będzie puszczał większy prąd zagrzeje się i automatycznie zwiększy Rdson przez co cały układ będzie dążył do pewnej równowagi. LEDy w przeciwieństwie do MOSFET im cieplejsze tym mniejsza rezystancja dynamiczna (w uproszczeniu) czyli łącząc równolegle diody z nieco różnymi Vf i charakterystykami bez rezystorów mamy gotową katastrofę. Zawsze dioda z mniejszym Vf będzie przepuszczać większy prąd grzejąc się, zmniejszając jeszcze bardziej Vf aż dojdzie do termicznego uszkodzenia. Mając kilka LED łatwo początek zauważyć gdy jedna będzie świecić bardzo jasno, inna normalnie, a jeszcze inna wyraźnie słabiej.
  • #11 14219324
    szymonjg
    Poziom 16  
    @tronics A no tak. Teraz dopiero to zauważyłem
    Ale to chyba tylko wtedy, gdy zadbamy o pełne otwarcie bramki.
    Weźmy pierwszy lepszy Mosfet IRFZ44.
    [atmega] Jak sterować MOSFETem IRFZ34N z ATmegi przy napięciu zasilania 14V?
    Mamy 2 charakterystyki. Jedna w temperaturze 25°C a druga 175°C.
    I rzeczywiście kreski odpowiadające wysokim napięciom bramki prąd przy wysokiej temperaturze są niżej, Ale przy 4,5V czy nawet 5V jest zgoła odwrotnie.
  • #12 14219413
    Marek333
    Poziom 12  
    Jeżeli to ma być do samochodu (zmiana świateł mijania na drogowe) to ja bym się skupił na wspólnej masie.
    Mniej pracy z przerabianiem instalacji i możliwość czasowego czy stałego odłączenia układu.
    No chyba że wspólne zasilanie jest w tym przypadku pożądane.
  • #13 14221378
    motomichu30
    Poziom 11  
    To będzie w motocyklu, instalacje zrobię sam, takie sterowanie jest najwygodniejsze ponieważ stacyjką będę włączał wspólne zasilanie a masą sterował jakie włókno ma być zasilane.
  • #14 14222879
    szymonjg
    Poziom 16  
    Jeśli to ma być tylko do włączania i wyłączania danego żarnika to ja bym się nie bawił w żadne Atmegi i mosfety tylko dał przełącznik wspomagany przekaźnikiem wydłubanym z jakiegoś samochodu na szrocie. I tyle. Żadnego grzania się, żadnego resetowania się procesora, żadnej konwersji napięć.
  • #15 14223238
    motomichu30
    Poziom 11  
    Ale to nie będzie sterowało tylko zmianą świateł, jeśli złożę układ i będzie działa to pochwalę się na elektrodzie wtedy będziecie wiedzieć po co tam siedzi atmega
  • #16 14252667
    pawlik118
    Poziom 32  
    Jeśli PWM nie będzie wykorzystywany to proponuję schemat jak z 2 odpowiedzi, tylko bez tranzystora pnp i rezystora 1K.
    w w/w schemacie trzeba dodać mały (np 33R) rezystor w bramce tego dużego mosfeta, aby ograniczyć piki prądowe, i prąd bramki.
  • #17 14267212
    motomichu30
    Poziom 11  
    Witam. Sprawdziłem podłączenie według podpowiedzi kolegi pawlik118, pojawił się problem ponieważ tranzystor po podaniu na bramkę stanu niskiego przewodzi między emiterem a kolektorem, a gdy podam na bramkę stan wysoki to również przewodzi lecz tym razem miedzy bramką a kolektorem.
  • #18 14267386
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery
    Pokaż schemat, który zrealizowałeś i opisz dokładnie, co Ci się nie podoba na podstawie schematu. Nie rozumiem sformułowania "przewodzi lecz tym razem miedzy bramką a kolektorem".
  • #19 14267737
    motomichu30
    Poziom 11  
    Chodzi mi o to że przy stanie wyskoim napięcie z bramki przedostaje się na kolektor. [atmega] Jak sterować MOSFETem IRFZ34N z ATmegi przy napięciu zasilania 14V?
  • #20 14267916
    tmf
    VIP Zasłużony dla elektroda
    W poście #2 masz poprawny schemat sterowania, ty z niego losowo usunąłeś elementy i masz nadzieję, że to ciągle będzie działać. Zasatanów się, ATMega może na bazę Q1 dać max 5V, czyli VBE wyniesie ok. 7V - jest to wystarczająco dużo, aby otworzyć tranzystor Q1 i prawdę mówiąc wystarczająco dużo, aby upalić wyjście z ATMega, co być może udało już ci się osiągnąć.
    Jeśli się opierasz przed prostym układem z użyciem logic-level MOSFET, to zrób przynajmniej porządnie sterowanie, tak jak, ci koledzy pokazali.
  • #21 14268062
    motomichu30
    Poziom 11  
    Przecież tego schematu nie wyssałem sobie z palca tylko zrobiłem tak jak podpowiedział pawlik118,
    wykonałem układ z #2 postu, działa, dziękuję więc za pomoc, spadek napięcia na tranzystorze
    mocy wynosi 137mV więc jest to do przyjęcia. Jeszcze raz dziękuję za pomoc. Pozdrawiam Michał.
  • #22 14268078
    nsvinc
    Poziom 35  
    Warto tez wziąć pod uwagę limitację wynikającą z pasywnego wyłączania tranzystora. IRFZ48 ma Qg 110nC, a więc 110mA potrzeba aby przeładować bramkę w 1us. Tutaj Ig(pk) w momencie wyłączenia będzie ~1.1mA więc czas przełączania będzie ponad 100us. Sensowna regulacja jasnością za pomocą typowych rozwiązan PWM będzie utrudniona, i tranzystor będzie się znacząco grzać.

    motomichu30 napisał:
    spadek napięcia na tranzystorze
    mocy wynosi 137mV

    Nie napisałeś przy jakim prądzie ;)
  • #23 14268149
    motomichu30
    Poziom 11  
    Prądu nie napisałem ponieważ myślałem że jest to oczywiste bo napisałem o żarówce h4, zmierzyłem prąd i wynosi 4.2A. Tranzystor nie będzie sterował jasnością tylko zastąpi przekaźnik, częstotliwość przełączania jest tu pomijalna, chciałem wykonać uproszczony układ jak podpowiadał kolega pawlik118 z racji tego że zajmował mniej miejsca i był prostszy. Zacząłem projektować układ, jak skończę to pochwalę się w dziale DIY. Tranzystor to irfz34n a nie taki jaki jest na schemacie, po prostu taki znalazłem w bibliotece.
  • #24 14273995
    nsvinc
    Poziom 35  
    motomichu30 napisał:
    Tranzystor to irfz34n a nie taki jaki jest na schemacie, po prostu taki znalazłem w bibliotece.


    99,9999% tranzystorów ma standardowy pinout dla standardowych obudów. Ja np. projektując diwajs wstawiam na schemat "mosfeta w dpak'u"; dpak akurat dlatego, bo się gabarytowo mieści na pcb. Finalny dobór tranzystora jest na etapie uruchamiania; a ja mam niemal stuprocentową pewność, ze jak kupie dowolnego mosfeta w dpak'u, to bedzie on pasował pinologicznie.
    Dokladnie to samo dotyczy tranzystorów przewlekanych. I tak kazdy z nich ma kolejność GDS, niezaleznie od tego, czy jest to to-220, czy TO3, czy TO247...
    Co istotne, nawet bipolary mają ekwiwalentny pinout, czyli BCE. IGBT dotyczy to samo, standardowa kolejność to GCE. W gotowy footprint mozna sobie w sumie wstawic dowolny tranzystor...
  • #25 14274603
    piotrva
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Kurcze, a ja zawsze sprawdzam potem w nocie katalogowej, czy przypadkiem tranzystor nie ma wyprowadzeń inaczej :D
REKLAMA