Arduino.ru

Можно точнее про падение напряжения на мосфетах? В окрытом состоянии у него 90 мОм, что дает 2А*0.090Ом=0.18В, Или Вы про переходные темы? Я просто не въехал в способ расчета. С биполярным все ясно, табличное значение, а с мосфетом что-то не догнал.

что касается выбора полевика для коммутации 12в светодиодных лент при питании от БП (не авто) то самый бюджетный вариант - распатронить материнку, там логически управляемых на 70А при сопротивлении открытого канала до 10 мОм...например 70n02, в старых пнях валом, 66А 25В 9мОм...сомневаюсь что он хотябы потеплеет при 2А ленте

Это просто в открытом состоянии будет 0.18. При 50% скважности ШИМ я просто замерял вольтметром. Все три схемы собирал и все рабочие. Гонял на 2 метра белой ленты (что было под рукой).

Вопрос в другом, сколько каждый вариант проживет? Год, пять, десять?

Если бы мне нужен был один экземпляр, так бы и поступил. Но я даже не знаю пока сколько контроллеров понадобится. 5, 10, 100?

Я отлично понимаю, что самый правильный вариант был бы поставить по два PC837, после них шесть пар 2SA733 + 2SC945 и честно уже управлять затворами IRF530N. Ну пара 2SA733 или 2SC945 будут меньше, чем по рублю. Будем считать, что шесть пар 10 рублей. А вот два PC837 рублей 60. Итого вообще 360 рублей. Это если строго по науке ваять...

ну вот все и испортили, 100шт это уже бизнес, бесплатно в бизнесе только сыр.

ps вольтметром меряют падение напряжения только в статике...

Не бизнес это. В данном случае я выступаю альтруистом и понеся затраты на прототипирование ни копейки не получу. Так как это детям.

Почитайте что такое ШИМ регулирование, потом подберете и транзистор. и греться ничего не будет даже без радиатора. на 4 А используют транзисторы в корпусе sot23.

PTR! А какие резисторы на заряд и на разряд? Поставьте  220 Ом. Так будет реально 5-6 мкс на заряд и на разряд затвора 530-ого полевика.

то есть так (рисовать лень): от ноги к затвору - 220, от затвора к +5  680, не больше. Исток - ессно на землю. Если У Вас было такое падение (в среднем), то есть мнение, что резисторы стояли большие, следовательно и тау=R*C, где С -ёмкость затвора, тоже было большим. Нужно ставить минимальные резисторы, только чтобы пин у ардуинки не выгорел.

По поводу транзисторов могу сказать следующее:

1. Все-таки нужно брать транзистор для которого нормировано сопротивление канала при напряжении затвор-исток равном или меньшем, того напряжения, которое может выдать ардуино (то есть 5 вольт). Ну это вы и сами поняли, что IRF530N просто не отроется до конца и поэтому на нем будет падать большое напряжение.

2. Если вы используете ШИМ регулирование, то крайне желательно поставить драйвер (пусть даже и на дескретных элементах), дело в том что емкость затвор-исток у мощных полевых транзисторов достаточна большая и нагрузочной способности ардуино может просто не хватить, она или сгорит или не будет успевать открывать транзисторы полностью и как результат - транзисторы будут греться, а светодиодную ленту не удасться вывести на режим максимальной яркости.

Граждане! Мощные мосфеты -- это от 100А. Не путайте человека, не нужны ему ни драйверы, ни расчеты по резистору в базе. Keefa правильно сказал, что для данной задачи подут любые N-канальные, в корпусах вплоть до SOT23 и меньше, лишь бы по току подходили. Конкретный пример: AO3400A -- SOT23, 5.8A, полностью открывается уже при 2.5в, сопротивление канала -- 32 миллиОма (при 4.5в на затворе). И нахрена, спрашивается, все это уродство с гайками в виде IRF530 + драйвера?

IRLL2705 3.8A logik level, пользуюсь такими. Корпус sot 223.

предложил бы несколько мощнее  - IRLU024N  https://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-10pcs-lot-IRLU024-IRLU024N-LU024N-new-original/32699243180.html?

побольше запасы по току и напряжению, корпус тоже сравнительно небольшой.

Запасливые, расскажите, зачем для коммутации двенадцативольтовой нагрузки использовать мосфет на 55в ? Запасы там совсем не бесплатные получаются.

А Вы сами пробовали их паять? А как их будут паять на кружке дети 12-14 лет?

Что интересно, про использование биполярных TIP120 никто и слова не сказал, хотя это самый простой и бюджетный вариант.

IRF530N действительно напрямую к микроконтроллеру я побоялся подключать, а через копеечный ULN2003A, тянущий 500ма - без проблем заработало. Греется, конечно. Потому как заряд через резистор, а разряд через дарлингтон. Но не сильно греется.

IRLZ44N по жизни рассчитан на логические уровни. Начиная с 3 вольт. Так что от 5 вольт и при коммутации всего лишь 12 вольт 2А его к микроконтроллеру подключать вполне безопасно. Ну да, греется. Но не сильно. С драйвером бы вообще не грелся.

Никто ничего не сказал про TIP120 - так говорю.

1. На составном (дарлингтоне) биполярном транзисторе всегда будет падать большое напряжение, в самом лучшем случае 0.5+0.2=0.7 вольт, а для TIP120 это от 2 до 4 вольт (Collector-Emitter Saturation Voltage), хотя есть и преимущества, например можно управлять напрямую с ардуино через ограничительный резистор.

2. Если делать на составном транзисторе, то тогда лучше использовать 2 несоставных транзистора, причем коллектор маломощного надо не объединять с коллектором мощного, а подключать напрямую к плюсу питания, возможно через ограничительный резистор, тогда есть возможность опустить напряжение насыщения коллектор-эмиттер (Collector-Emitter Saturation Voltage) до 0.2 вольт.

Шире нужно смотреть на задачу.

Там в первом посте речь идет о 5 метрах ленты, .... но и те 5м ведь, скорее всего, будут прицеплены на провода хз какой длины, т.е. сколько там набежит погонной индуктивности и какой будет создан выброс при коммутации 2А?  Вот то-то и оно, что местами лучше сотню рублей переплатить, чем потом по 10 раз перепаивать.

Я для таких целей ставлю AO4828. У него ток до 4,5А при 60В и 0,077Ом канале. По 40 центов в офлайне всегда есть. На али еще в разы дешевле. Два ключа в корпусе, так дешевле выходит. Затвор подключаю через 75Ом. Грется и не пытаются. Также подключаю галогенки на 12В, только добавляю дроссель и плавное включение, у них холодных большой ток при пуске.

ТС хочет к транзисторам ШИМ подключить, поэтому будут греться.

Так и я шимую. Нафига оно вобще без шима. Без шима и релюхи хватит.  

Чтоб при ШИМ не закипеть надо: 1. не задирать частоту, для светодиодов 100Гц самое то  2. обеспечить быстрое переключение, а значить минимально возможное сопротивление в цепи затвора и  без подтяжки.

подходящий выбор и по цене весьма гуманно  https://ru.aliexpress.com/item/10PCS-AO4828-SOP8-4828-SOP-SMD-free-shipping/32712290899.html?

Ладно, уговорили. Критикуйте финальный вариант:

Ток вывода микроконтроллера ограничиваем 2ма резистором R1, исходя из того, что PC817 на 2ма работает с CTR 100%

Соответственно ток на выходном транзисторе PC817 так же ограничиваем теми же 2ма при помощи резистора R2

Так как максимальный ток базы у 2SA733 и 2SC945 ограничен 20ма, то обеспечим это резистром R3.

Так как ток коллектора у 2SA733 и 2SC945 ограничен 100ма, то обеспечим это резистром R4.

Получим, что IRF530 раскачивается непосредственно 12 вольтами с током до 100ма, что должно позволить при помощи ШИМ коммутировать наши 3А на весьма высоких частотах без нагрева MOSFETa

А вы пробовали указывать в техзадании факторы, которые являются более-менее критичными? Разговариваем о том, как оптимальнее оформить все с технической стороны, тут, вдруг, бах, откуда-то дети 12-14 лет повылазили. Чувствую, где-то там еще древние старички со старушками обретаются. Вот-вот тоже должны объявиться.

Полная шиза.

Почему шиза? Единственное место, которое напрягает меня в этой схеме - связь оптопары с минусом БП 12В. Убрать и збс схема, по мне.

Не?

Не. Опторазвязка там зачем? Сто- (!) вольтовый мосфет для коммутации 12-вольтовой ленты зачем? Это схема из разряда что-то где-то видел, что-то где-то слышал, ничего не понял, но решил повторить. Бредовый бред в рафинированном виде.

Ну возьмите вы книжку для самых маленьких, о том, что и как можно подключать к ардуине. Там все просто, понятно, а главное -- правильно.

И не надо всякую шизу сюда переть, не понимая зачем оно.

Не, это ерунда. Простое перерасходывание оптрона - можно просто любой транзистор. Хуже резистор R4. Его надо перенести в цепь коллектора Т1, иначе каждые 5 минут будут транзисторы гореть из-за сквозного не ограниченного тока. 

Не ну конечно, в книжке для самых маленьких истина в последней инстанции :-)

Ответте на вопрос - как быстро выгорит транзистор по этой схеме в режиме ШИМ? А потом про бредовый бред поговорим. Где он бредовее. 

На фоне схемы топикстартера, практически, да. Вам, так для размышлений, сообщаю, что каждая картинка из этой книжки имеет свою историю в виде довольно длинного (иногда) обсуждения на форуме.

Безграмотный вопрос. Я могу посчитать и временные характеристики и выделяеумую мощность, но боюсь, что для иного читателя это покажется полной тарабарщиной.

Предвкушаю.

Согласен. Землю объединять тут не зачем.

У вас, стало быть, и источники +5в и +12в полностью изолированные?

Естественно. Ардуине здесь и пяти вольт на 5V хватит. А светодиодная ленты кормятся от своего мощного БП, скорее всего китайского и весьма паршиво стабилизированного.

Оптрон в данной схеме спасет микроконтроллер при любых коллапсах со светодиодной лентой. Даже если на нее 220 попадет ненароком, дождем зальет или от молнии наводка возникнет.

Сквозной неограниченный ток через транзисторы противоположной проводимости в двухтактной схеме физически не может возникнуть. Это же стандартная схема, еще в школе паял такую. http://digteh.ru/Sxemoteh/ShTrzKask/DvTaktUs/

Ни надо ничего считать. Надо обратить внимание на надпись на схеме из детской книжки. Чистым английским языком написано - только для переключений и низкочастотных приложений. Для ШИМ мощности выходов контроллера не хватит, что бы транзисторы не перегрелись долго открываясь и закрываясь. Управлять яркостью по такой схеме не получится. Поэтому бред. 

Это вы раскажите тому, кто будет транзисторы перипаивать. Неоднократно сталкивался со сгоревшими парами, после бросков тока в соседних цепях. Наводки от большого импульсного тока на куске проводника между базами хватает на разгон тока и пробой. Было у нас оборудование по схеме горе школьных инженеров. Такие каскады сгорали раз в неделю, когда рядом разряды бабахали. Поставили ограничительные резисторы и уже лет пять никаких проблем.  

Бедные маленькие. Интересно даже протестировать, на какой частоте ток OUT превысит 40ма
Верно вы про себя сказали, что психически ненормальны )

1. При стоимости оптрона чуть больше рубля (http://ru.aliexpress.com/item/in-stock-100pcs-PC817-EL817-817-817C-FL817...) - очень даже оправдана. Даже если она спасет контроллер один раз за 10 лет.

2. Он дешевый. IRF530 стоит 16 рублей (https://ru.aliexpress.com/item/10PCS-IRF530N-IRF530-TO-220-IRF530NPBF-Po...), а предложенный Вами IRL540 - 19 рублей (https://ru.aliexpress.com/item/10pcs-lot-IRL540NPBF-IRL540-TO-220-MOS-pi...)
Если внимательно покопаться по AliExpress, то выяснится, что это самый дешевый мощный MOSFET подходящий для данной задачи. За исключением MOSFET в SMD корпусе, к которыми возиться нет ни желания, ни возможностей.

Откуда в этой схеме наводка может возникнуть? Ну да, если, конечно эту схему поставить на крышу в пластиковой коробочке, то при грозе, возможно и сгорит. Но в помещении - не верю. У большинства качественных усилителей мощности двухтакный каскад на выходе. И горят там транзисторы парой только при перегрузке или КЗ. Здесь же для защиты от перегрузки стоит как раз R4.

Ну так вы только что написали -если раз в 10 лет спасёт....

Это я про наводку на два пятиметровых куска светодиодной ленты и десяток-другой метров проводов к ним. Там от грозы может так долбануть, что выгорит все, включая оптрон, который погибнув спасет микроконтроллер.

А на двухтактнике с выходным сопротивлением в 150 Ом откуда наводка то возникнет?

Ну хотя бы от КЗ у соседа за стенкой. Ни когда не сталкивались со сгоревшими звуковыми усилителями  после КЗ в переноске? В чем причина вылета выходных каскадов? Без всякой перегрузки.

Конечно сталкивался. Но там то выходное сопротивление какое? А у меня 150 Ом и больше 100ма не возникнет, хоть ты тресни. Горят ведь они не потому, что оба транзистора открылись, а потому что после прошибания одного, второй летит следом уже по вполне очевидным причинам.

Блин, даже в вики двухтактник есть. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D1%83%D1%85%D1%82%D0%B0%D0%BA...
Этой схеме уже сто лет в обед. Чего вы на нее так взъелись?

Гут. Вообще я ставлю IRS44273 и не парюсь. В чипедипе по 33 рубля от 10 штук - никаких проблем с быстродействием и согласованием уровней.

Я бы тоже поставил, но как я уже говорил, связываться с SMD или SOT корпусами нет ни желания, ни возможности. Кстати, у меня цена моего драйвера ниже получилась: https://ru.aliexpress.com/item/100-PAIR-2SA733-2SC945-100-A733-100-C945-... )))

Чуть не уписался, когда посмотрел его даташит )))
У него тоже двухтактный усилитель на выходе )))

Ваша схема ptr нерабочая, скорей всего сгорит сразу. Проблема не в том, что она с двухтактным усилком, а в том что она медленная. Фронты будут затянуты. Вы неверно прикинули ток базы Т2 например, он скорей всего толком вобще не откроется. Потому и получатся те проблемы - сквозной ток, перегрев полевика и т.д. о которых вам пишут. Это реальным опытом делятся, т.к. любителей тулить оптопары куда не попаде ("для какбычегоневышловдруг") на форуме валом, потому и опыта много.  Оптрон не просто лишние деньги, он еще и источник некоторых проблем, причем совершенно не нужных. И нахрена Вам гальваноразвязка между контроллером (гальваноразвязаным от внешнего мира) и питанием ленты (также гальваноразвязаным)? Хотите попрыгать по граблям - ваше право. Узнаете например что такое проходная емкость оптрона и как через неё переменка от импульсного БП шурует в базу фототранзистора. Если ищите приключения - паяйте как хотите, если нужно провереное рабочее решение - вам схему показали.

Надо бы добавить, что в схеме не только слишком большие номиналы резисторов, которые стоит уменьшить в 5-10 раз,

но и используются совсем дохленькие транзисторы.

Можно сказать, что типовое решение для раскачки затворов полевиков, это пара - ВС337-40, ВС327-40

Копнул, и оказалось, что на али уже есть готовая подборка под это дело https://ru.aliexpress.com/item/100PCS-BC337-BC327-BC337-40-BC327-40-each-50pcs-PNP-NPN-Transistor-TO-92-Triode-Transistor/32690360711.html?

Да, и я бы тоже выкинул R3, как уже предлагала  std.

На счет гальвагнической развязки.

Под описанную задачу развязка выглядит излишней, но если представить, что будет выпущена партия плат для радиокружка,  то область исполльзования такой платы может оказаться куда  шире.

Если шунтировать светодиод оптрона резистором, то тут можно убить сразу 2-х зайцев:

- несколько ускорить закрытие светодиода при выключении;

- если гальв. развязки не требуется, то в отсутствии оптрона на его место может быть запаян транзистор, и тогда, тот самый резистор, будет ограничивать ток базы.

зы. Мда... забытый вкус..... Руководитель радиокружка в Доме пионеров,  первая запись в моей трудовой, еще когда  был студентом.

Давайте посмотрим реальные характеристики PC817:

http://lib.chipdip.ru/048/DOC000048492.pdf

1. По поводу проходной емкости вообще непонятно для чего вы эту тему подняли - она даже при самых неудачных раскладах составляет всего 1.0 пФ. Вообще к чему эта постановка ненужной проблемы - "переменка от импульсного блока питания шурует на базу транзистора оптрона" - может человек вообще будет питать свой девайс от аккумуляторов.

2. Да, оптрон действительно медленный, максимальное время нарастания или спада - 18 микросекунд, что в сумме за один такт даст 36 микросекунд, округлим в большую сторону, получается 40 микросекунд, при частоте, например, 250 герц, мы получаем общее время переходных процессов за секунду равное 0.01 секунде, мощность которая идет на схему равна при 3 амперах и 12 вольтах - 36 ваттам, даже если предположить что во время переходного процесса все 12 вольт падают на транзистор (а они на самом деле перераспределяются между транзистором и лентой) то получается что на транзисторе рассеивается за счет переходных процессов 0.36 ватта.

3. С учетом того что оптрон отностительно дешевый и распространенный, то использовать его в данной схеме для согласования между 5 вольтовой ардуино и 12 вольтовой частью управляющей транзистором вполне оправдано.

4. По поводу "двухтактного усилка" - я не знаю для кого как медленная или быстрая, если вы утверждаете что она медленная - хотя бы время нарастания и спада привели бы. Вот оптрон PC817 тоже медленный, а для управления светодиодной лентой он вполне подходит.

Прикольные вещи говорите. С ваших слов выходит, что активное сопротивление (резистор в затворе) обзавелось частотными свойствами. Вот было бы интересно посмотреть, что вы там натестируете и когда оно таки превысит.

Рановато вы трубить фанфары надумали.

Я тут от неча делать картиночку в LTSpiceIV нарисовал. Как раз по мотивам рисунков из детской книжечки. IRL540 в программе не нашлось, отчего я взял еще более "тяжелый" мосфет IRLH5030 (100В, 88А) "логического уровня". Для особо наблюдательных, которые любят читать надписи мелким шрифтом, подал на затвор меандр 100кгц. Генератор изображает ШИМ-выход ардуины -- логические уровни -- 0.3в и 4.7в. Вот так выглядит "осциллограмма" тока через затворный резистор.

Вот так напряжение на затворе (красн.) и ток через R3 (син.)

Передний фронт детально:

Фронты, понятное дело, не блещут. Нахождение мосфета в активной зоне случается ~2*0.5мкс на каждый период. Для частот в районе 100кгц это определенно создаст проблемы. Но так как с такой частотой ШИМимть никто в своем уме не будет, а ниже 40кгц проблема уже теряет остроту, то по результатам моделирования можно заключить, что подвес даже тяжелых мосфетов прямо на ногу ардуины вполне себе допустим. Собственно, в детской кнжике так все и написано.

Ценителям мелкого шрифта поясняю -- высокие частоты там -- это мегагерцы. Все, что ниже -- низкие. IRL540 намного "легче" IRLH5030 и он, скорее всего, на ста килогерцах будет чувствовать себя великолепно.

Отмоделировал я и схему нашего психически-свернормального автора, но там результаты получаются совсем уж печальные. До килогерца оно еще мучительно бьется в страшных припадках (фронты до 20мкс), а выше уже дохнет гарантированно. Но там дело даже не в частотных свойствах. Напряжение на затворе не снижается ниже 2в (хвала резистору R3!), при том, что 2в -- это порог открытия IRF530, а оптопара делает из меандра некий саблеобразный сигнал. Все вместе это должно вызвать отменный расколбас мосфета с большой вероятностью испускания разнообразных дымов последним, волшебных и не очень.

Плевая тема с тремя вариантами в первом посту превратилась в научное исследование на тему ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЛЕД ЛЕНТЫ ВАНДАЛАМИ  ЛЕТ 12-14  для РАБОТЫ В ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО КОСМОСА ПРИ ЯДЕРНОЙ БОМБАРДИРОВКЕ С БЮДЖЕТОМ до 300р.

Я когда свои ленты подключал через MOSFETы , выдранные со старой материнки не знал , что все так сложно.... И как эти ленты работают уже лет 5  ????