Управление нагрузкой постоянного тока
Надо чтобы ардуино «нажимало» кнопку. Извините если вопрос слишком глупый. Эти ссылки уже наверное раз тый на форуме привожу, скоро на хотекей их вешать буду ; Хотя и через гугл найти их не так сложно. Я, в свое время, нашел. Кнопка напрямую управляет мотором или через схему управления? В данном случае, можно было бы обойти контроллер, который управляет двигателем и подключить непосредственно к силовым ключам или что там
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- 062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку?
- 1 НАГРУЗКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.
Управление мощной нагрузкой постоянного тока - Управление мощной нагрузкой. Отличие полевого транзистора от биполярного. Сфера их применения
- Ключ для управления мощной нагрузкой постоянного тока с помощью низкого напряжения
- Как подключить мощную нагрузку к микроконтроллеру
- Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе
- Как подключить мощную нагрузку к микроконтроллеру
062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку?
В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой.
Под внешней нагрузкой я понимаю все, что прицеплено к ножкам микроконтроллера — светодиоды, лампочки, реле, двигатели, исполнительные устройства … ну Вы поняли.
И как бы не была заезжена данная тема, но, чтобы избежать повторений в следующих статьях, я все-же рискну быть не оригинальным — Вы уж меня простите:. Я кратенько, в рекомендательной форме, покажу наиболее распространенные способы подключения нагрузки если Вы что-то захотите добавить — буду только рад. Сразу договоримся, что речь идет о цифровом сигнале микроконтроллер все-таки цифровое устройство и не будем отходить от общей логики: 1 -включено, 0 -выключено.
Нагрузкой постоянного тока являются: светодиоды, лампы, реле, двигатели постоянного тока, сервоприводы, различные исполнительные устройства и т. Такая нагрузка наиболее просто и наиболее часто подключается к микроконтроллеру. Самый простой и, наверно, чаще всего используемый способ, если речь идет о светодиодах.
Резистор нужен для того, чтобы ограничить ток протекающий, через ножку микроконтроллера до допустимых 20мА.
Его называют балластным или гасящим. Примерно рассчитать величину резистора можно зная сопротивление нагрузки Rн. Как видно, даже в самом худшем случае, когда сопротивление нагрузки равно нулю достаточно Ом для того, что бы ток не превысил 20мА. А значит, если неохота чего-то там считать — ставьте Ом и Вы защитите порт от перегрузки.
Достоинство способа очевидно — простота. Если так случилась, что Ваша нагрузка потребляет более 20мА, то, ясное дело, резистор тут не поможет. Нужно как-то увеличить читай усилить ток. Что применяют для усиления сигнала? Для усиления удобней применять n-p-n транзистор, включенный по схеме ОЭ. При таком способе можно подключать нагрузку с большим напряжением питания, чем питание микроконтроллера. Резистор на базе — ограничительный. Может варьироваться в широких пределах кОм , в любом случае транзистор будет работать в режиме насыщения.
Транзистор может быть любой n-p-n транзистор. Коэффициент усиления, практически не имеет значения. Выбирается транзистор по току коллектора нужный нам ток и напряжению коллектор-эмиттер напряжение которым запитывается нагрузка.
Полевой транзистор просто замечательная штука, так как он управляется не током, а потенциалом на затворе. Это делает возможным микроскопическим током на затворе управлять большими токами нагрузки. Для нас подойдет любой n-канальный полевой транзистор. Выбираем, как и биполярный, по току, напряжению и рассеиваемой мощности. При включении полевого транзистора нужно учесть ряд моментов: — так как затвор, фактически, является конденсатором, то в моменты переключения транзистора через него текут большие токи кратковременно.
Для того чтобы ограничить эти токи в затвор ставиться ограничивающий резистор. У полевого транзистора на фоне всех его положительных качеств есть недостаток. Платой за управление малым током является медлительность транзистора.
ШИМ, конечно, он потянет, но на превышение допустимой частоты он Вам ответит перегревом. Альтернативой применения полевого транзистора при сильноточной нагрузке является применение составного транзистора Дарлингтона.
Внешне это такой-же транзистор, как скажем, биполярный, но внутри для управления мощным выходным транзистором используется предварительная усилительная схема. Это позволяет малыми токами управлять мощной нагрузкой. Применение транзистора Дарлингтона не так интересно, как применение сборки таких транзисторов. Есть такая замечательная микросхема как ULN В ее составе аж 7 транзисторов Дарлингтона, причем каждый можно нагрузить током до мА, причем их можно включать параллельно для увеличения тока.
Микросхема очень легко подключается к микроконтроллеру просто ножка к ножке имеет удобную разводку вход напротив выхода и не требует дополнительной обвязки. В результате такой удачной конструкции ULN широко используется в радиолюбительской практике. Соответственно достать ее не составит труда.
Катушка реле, сама собой, является сильноточной нагрузкой, поэтому напрямую к микроконтроллеру ее не включишь. Реле можно подключить через транзистор полевой или биполярный или через туже ULN, если нужно несколько каналов.
Достоинства такого способа большой коммутируемый ток зависит от выбранного реле , гальваническая развязка. Что-то рекомендовать для применения не имеет смысла — реле много, выбирайте по нужным параметрам и цене. Если нужно управлять мощной нагрузкой переменного тока а особенно если нужно управлять мощностью выдаваемой на нагрузку димеры , то Вам просто не обойтись без применения симистора или триака. Симистор открывается коротким импульсом тока через управляющий электрод причем как для отрицательной, так и для положительной полуволны напряжения.
Закрывается симистор сам, в момент отсутствия напряжения на нем при переходе напряжения через ноль.
Вот тут начинаются сложности. Микроконтроллер должен контролировать момент перехода через ноль напряжения и в точно определенный момент подавать импульс для открытия симистора — это постоянная занятость контроллера. Еще одна сложность это отсутствие гальванической развязки у симистора. Приходится ее делать на отдельных элементах усложняя схему.
Хотя современные симисторы управляются довольно малым током и их можно подключить напрямую через ограничительный резистор к микроконтроллеру, из соображений безопасности приходится их включать через оптические развязывающие приборы. Причем это касается не только цепей управления симистором, но и цепей контроля нуля. Довольно неоднозначный способ подключения нагрузки. Так как с одной стороны требует активного участия микроконтроллера и относительно сложного схемотехнического решения.
С другой стороны позволяет очень гибко манипулировать нагрузкой. Еще один недостаток применения симисторов — большое количество цифрового шума, создаваемого при их работе — нужны цепи подавления.
Кроме того, приведены реальные инструкции к датчикам и ссылки на примеры. Принцип активации работы датчиков при этом может быть любым — индуктивные приближения , оптические фотоэлектрические , и т. В первой части были описаны возможные варианты выходов датчиков. По подключению датчиков с контактами релейный выход проблем возникнуть не должно.
А по транзисторным и с подключением к контроллеру не всё так просто. Ниже для примера даны схемы подключения датчиков с транзисторным выходом. Нагрузка — как правило, это вход контроллера. НО или НЗ датчик — зависит от схемы управления Main circuit. На схемах ниже показано в принципе то же самое.
На левом рисунке — датчик с выходным транзистором NPN.
Коммутируется общий провод, который в данном случае — отрицательный провод источника питания. Справа — случай с транзистором PNP на выходе. Этот случай — наиболее частый, так как в современной электронике принято отрицательный провод источника питания делать общим, а входы контроллеров и других регистрирующих устройств активировать положительным потенциалом.
Для этого нужно подать на него питание, то есть подключить его в схему. Затем — активировать инициировать его. При активации будет загораться индикатор. Но индикация не гарантирует правильной работы индуктивного датчика. Как я уже писал, есть принципиально 4 вида датчиков с транзисторным выходом, которые подразделяются по внутреннему устройству и схеме включения:. Понять работу этих схем поможет осознание того факта, что транзистор — это ключевой элемент, который можно представить обычными контактами реле примеры — ниже, в обозначениях.
Итак, схема слева. Предположим, что тип датчика — НО.
Когда датчик активен, контакты замкнуты, со всеми вытекающими последствиями.
Точнее, с протекающим током через эти контакты. Протекающий ток создает падение напряжения на нагрузке. Внутренняя нагрузка показана пунктиром неспроста. Этот резистор существует, но его наличие не гарантирует стабильную работу датчика, датчик должен быть подключен к входу контроллера или другой нагрузке.
Сопротивление этого входа и является основной нагрузкой. Как того же добиться с выходом NPN? Смотрим на изменения в схеме справа. Прежде всего, обеспечен режим работы выходного транзистора датчика. Для этого в схему добавлен дополнительный резистор, его сопротивление обычно порядка 5,1 — 10 кОм. Да, не совсем то, что мы хотели.
1 НАГРУЗКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.
Управление полевиками мощной нагрузкой У меня возникла идея попробовать управлять достаточно мощной нагрузкой не с помощью симисторов, а с Остановился на Управление мощной нагрузкой с помощью твердотельного реле Приветствую всех! Нужно управлять мощностью большого количества тэнов 6 тэнов по 3 группы в Управление нагрузкой переменного тока полевым транзисторам Здравствуйте.
Этот силовой ключ позволяет управлять мощной нагрузкой постоянного тока при подаче на вход положительного низкого напряжения.
Управление мощной нагрузкой постоянного тока
Содержание [ Показать ] 1. Двигатель постоянного тока 2. Как подключить мотор к МК 3. H-Мост — меняем направление вращения мотора 4. ШИМ сигнал — управляем скоростью вращения мотора 5. ШИМ сигнал в H-мосте. Для начала рассмотрим повнимательней обычный двигатель постоянного тока.
Управление мощной нагрузкой. Отличие полевого транзистора от биполярного. Сфера их применения
Добавить комментарий Отменить ответ Введите свой комментарий Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:. Для комментария используется ваша учётная запись WordPress. Для комментария используется ваша учётная запись Google.
Потому что выходы микроконтроллера:. Из этого следует, что для управления с помощью микроконтроллера мощной нагрузкой необходимо применять какие-то хитрые способы сопряжения выходов микроконтроллера с нагрузкой.
Ключ для управления мощной нагрузкой постоянного тока с помощью низкого напряжения
Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы. Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал. Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением. Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком. Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает. Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана.
Как подключить мощную нагрузку к микроконтроллеру
Управление нагрузкой постоянного тока 1 кВт. Господа, есть необходимость скоммутировать нагрузку мотор постоянник 12вольт 1кВт , управление контроллером. Подскажите чем можно это сделать без контакторов и пускателей без контактных устройств так как искра не допускается. Re: Управление нагрузкой постоянного тока 1 кВт. Не кииисло. Но думаю самое простое — набор N-каналок снизу, ну и защита под это дело Ну и мосфет драйвером открывать, чтоб минимизировать время открытия. Сообщение от FlashBack.
О какой нагрузке идет речь? Да о любой — релюшки, лампочки, соленоиды, двигатели, сразу несколько светодиодов или сверхмощный.
Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе
В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой. Под внешней нагрузкой я понимаю все, что прицеплено к ножкам микроконтроллера — светодиоды, лампочки, реле, двигатели, исполнительные устройства … ну Вы поняли.
И как бы не была заезжена данная тема, но, чтобы избежать повторений в следующих статьях, я все-же рискну быть не оригинальным — Вы уж меня простите :. Сразу договоримся, что речь идет о цифровом сигнале микроконтроллер все-таки цифровое устройство и не будем отходить от общей логики: 1 -включено, 0 -выключено.
Как подключить мощную нагрузку к микроконтроллеру
Управление маленьким двигателем может быть может осуществляться довольно просто. Если двигатель достаточно маленький, он может быть непосредственно соединен с выводом Arduino, и просто изменяя уровень управляющего сигнала от логической единицы до нуля будем контролировать моторчик. Этот проект раскроет вам основную логику в управлении электродвигателем; однако, это не является стандартным способом подключения двигателей к Arduino. Мы рекомендуем, вам изучить данный способ, а затем перейти на следующую ступень — заняться управлением двигателями при помощи транзисторов.
В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой.
Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы. Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал. Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением. Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком. Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает. Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана.
Русская поддержка phpBB. Please, in order to access our website you need to activate JavaScript in your Browser!!! How to enable JavaScript in your Browser.
stm32 — Как правильно использовать транзисторы?
Вопрос скорее не по программированию, а по электронике. Я генерирую ШИМ платой STM32, этим ШИМом необходимо крутить электродвигатель напряжением 24V. Т.е каким то образом нужно увеличить напряжение ШИМа с 3V до 24V. Если попробовать делать транзисторами, то при напряжении 3V мало какие открываются полностью. Поэтому необходимо либо использовать два, либо какой-то, еще неведомый мне, метод бутстрепного конденсатора. Если кто-то сталкивался с такими трудностями, расскажите как решали?
- stm32
- электроника
6
Вы или не понимаете как происходит управление нагрузкой посредством ШИМ или я Вас не понял.
Если у вас обычный коллекторный двигатель постоянного тока, то берете например вот эту схему (в сети их миллион)
где VCC — это Ваше максимальное напряжение 24V. Частоту ШИМа выбираете в несколько кГц и меняя скважность импульсов регулируете обороты. Причем здесь 3V или 10 или еще сколько там. У Вас амплитудное значение не меняется — оно всегда 24V и следовательно транзистор будет открываться, а вот среднее напряжение на нагрузке будет меняться в зависимости от ширины импульсов. Но учтите, что оборты двигателя будут меняться в зависимости от нагрузки на валу, поэтому обычно вводится обратная связь в виде таходатчика или датчика Холла. Микроконтроллер измеряет реальные обороты двигателя и производит дорегулирование. Если вы используете данную схему не забудьте сделать развязку между силовым транзистором и микроконтроллером, в виде еще одного транзистора или оптопары.
1
Если не хватает напряжения для открытия полевого транзистора, можно использовать биполярный транзистор или непосредственно для управления нагрузкой, или для управления полевым транзистором.
Можно, например, для управления полевым транзистором сделать делитель напряжения, верхним плечом которого будет резистор, подключенный к напряжению питания нагрузки, а нижним — слаботочный npn транзистор. Резистор выбирается как компромисс между скоростью открытия полевого транзистора и постоянным током через него при открытом биполярном транзисторе. Так как биполярный транзистор управляется током, между ним и выводом контроллера нужен токоограничительный резистор.
Зарегистрируйтесь или войдите
Регистрация через Google
Регистрация через Facebook
Регистрация через почту
Отправить без регистрации
Почта
Необходима, но никому не показывается
Отправить без регистрации
Почта
Необходима, но никому не показывается
Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими пользовательским соглашением, политикой конфиденциальности и политикой о куки
Управление нагрузкой Mosfet — другая конструкция по сравнению с
спросил
Изменено 2 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 77 раз
\$\начало группы\$
Я видел на форуме эту конструкцию (Схема 1) для управления нагрузкой с помощью MOSFET, мне интересно, чем она отличается от «хорошо известных» MCU, управляемых MOSFET, как вторая на изображении ниже (Схема 2)?
Каковы преимущества/недостатки использования первого дизайна по сравнению со вторым?
- МОП-транзистор
- схема
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Отвечено после того, как ОП изменил вопрос
В обеих конструкциях цель состоит в том, чтобы подать достаточное напряжение между затвором и истоком, чтобы правильно включить полевой МОП-транзистор, а затем, при выключении МОП-транзистора, иметь 0 вольт между затвором и истоком.
Обе конструкции могут сделать это, если импеданс нагрузки достаточно высок. Это связано с тем, что в качестве MOSFET выбран 2N7002: —
При максимальном напряжении затвор-исток всего 3,3 В 2N7002 имеет довольно плохую характеристику включения для нагрузок, которые могут потреблять более 100 мА. Как видно из приведенной выше характеристики, при токе нагрузки около 100 мА падение напряжения будет в лучшем случае около 0,7 вольта (оранжевый кружок) и, возможно, 1 или 2 вольта для нестандартных устройств.
Однако, если предположить, что 2N7002 «пригоден» (не доказано каким-либо образом), единственное, что следует учитывать, это то, что схема 1 должна иметь возможность «поглотить» ток нагрузки, когда ее сигнал становится низким — это может быть демонстратором во многих ситуациях, так какой ток может потреблять сигнал «DIGITAL_IN»? Если он может поглотить 100 мА без большого падения напряжения, то, вероятно, все в порядке.
\$\конечная группа\$
10
\$\начало группы\$
(обратите внимание, правки сделали комментарии и предыдущие ответы не очень актуальными)
Первая схема имеет усиление по напряжению, но не усиление по току.
Предполагая, что «нагрузка» подключена между контактами 1 и 4, нагрузка будет видеть 0 В / (почти) 5 В, но весь ток нагрузки должен переключаться контактом порта MCU. Когда на выводе MCU низкий уровень, нагрузка составляет 5 В.
Вторая цепь имеет усиление как по напряжению, так и по току. Предполагая те же соединения, что и выше, нагрузка также будет видеть 0 В / (ближе к) 5 В, и весь ток нагрузки переключается MOSFET, вывод порта MCU видит только короткий импульс. Когда вывод MCU имеет высокий уровень, нагрузка на нем составляет 5 В.
\$\конечная группа\$
5
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Управление мощностью через резистивную нагрузку от источника постоянного тока и достижение малых пиков тока
\$\начало группы\$
Я хочу контролировать мощность через резистивную нагрузку от источника постоянного тока и добиться низких пиков тока. Вариант использования: 0–1000 В постоянного тока и 0–15 кВт (не для всего диапазона напряжений). Все остальные параметры и схемотехника изменчивы.
Прямо сейчас я использую транзистор для переключения (ШИМ) в основном резистивной нагрузки, чтобы контролировать мощность через нее. По сути, схема выглядит так (есть больше диодов, фильтров и т. д.) и использует очень низкую частоту переключения (примерно 100 Гц, это можно изменить, если это поможет конструкции).
смоделируйте эту схему — схема создана с помощью CircuitLab
Поскольку эта схема предназначена для использования в очень большом диапазоне входного напряжения и с большим диапазоном мощности, в некоторых рабочих точках возникает очень большой пик тока по сравнению с средний ток через резистор.
Это означает, что источник постоянного тока должен обеспечивать очень большие токи, несмотря на относительно низкий средний выходной ток. Это явление сильно ограничивает полезность источника постоянного тока для одновременного питания других приложений, поскольку мы можем в конечном итоге перегореть предохранитель, несмотря на относительно низкий средний ток. Самая простая идея, которая мне пришла в голову, чтобы решить эту проблему, — это иметь большой конденсатор, который сглаживает потребляемый ток и увеличивает частоту переключения.
смоделировать эту схему
Это, конечно, приводит к множеству других проблем: возможные проблемы с ЭМС из-за более быстрого переключения и тот факт, что у нас есть большой конденсатор, который не разряжается, если нагрузка отключена на более длительное время. периоды времени. Эти проблемы, конечно, могут быть решены с помощью разрядных резисторов, а ЭМС может быть решена с помощью других вариантов конструкции.
Другая идея состоит в том, чтобы разделить нагрузку между более резистивными нагрузками с более высоким индивидуальным сопротивлением.
смоделировать эту схему
Затем использовать только некоторые из них и переключать только по одному, в то время как другие либо выключены, либо полностью проводят, в зависимости от варианта использования. Это проблема, так как у нас будет гораздо большая система и т. д.
Но прежде чем перейти к одному из этих путей, я хотел бы проверить, есть ли какие-либо другие идеи о том, как решить эту проблему. Я хочу управлять мощностью резистивной нагрузки от источника постоянного тока с малыми пиками тока по сравнению со средним током.
Приветствуется любой вклад!
- силовой
- постоянный ток
- высоковольтный
- коммутационный
- резистивная нагрузка
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Для высокой мощности большой медленный полевой транзистор (X5) с низким RdsON переключает резистор напрямую, используя медленную ШИМ, без потерь в индуктивности.
