Irfz44N схема включения: Транзистор IRFZ44N: параметры, цоколевка, аналог, datasheet – IRFZ44N — Мощный MOSFET транзистор — DataSheet

IRFZ44N — Мощный MOSFET транзистор — DataSheet

Параметр  Мин. Тип. Макс. Ед. изм. Условия
 V(BR)DSS  Напряжение пробоя сток-исток  55  —  В VGS = 0 В, ID = 250 мкA
 ∆V(BR)DSS/∆TJ Температурный коэффициент напряжения пробоя  — 0.058 В/°C До 25°C, ID = 1 мA
RDS(on) Статическое сопротивление сток-исток в открытом состоянии  — 17.5 мОм VGS = 10 В, ID = 25 A (4)
 VGS(th) Пороговое напряжение на  затворе  2.0  — 4.0 В VDS = VGS, ID = 250 мкA
 gfs Крутизна характеристики 19  —  — S VDS = 25 В, ID = 25 A (4)
 IDSS Ток утечки сток-исток  —  —  25 мкА VDS = 55 В, VGS = 0 В
 — 250 VDS = 44 В, VGS = 0 В, TJ = 150°C
  IGSS Ток утечки в прямом направлении  —  100 нА VGS = 20 В
 Ток утечки в обратном направлении  — -100 VGS = -20 В
Qg Суммарный заряд затвора 63 нКл ID = 25 A, VDS = 44 В, VGS = 10 В
Qgs Заряд между затвором и истоком 14
Qgd Заряд между затвором и стоком 23
 td(on) Время задержки включения  — 12 нс VDD = 28 В,  ID = 25, ARG = 12 Ом,  V
GS
= 10 В (4)
tr Время нарастания 60  —
 td(off) Время задержки выключения  — 44  —
 tf  Время спада 45
LD Внутренняя индуктивность стока 4.5 нГн Внутренняя индуктивность
LS Внутренняя индуктивность истока 7.5
Ciss Входная емкость 1470 пФ VGS = 0 В, VDS = 25 В, ƒ = 1.0 MГц
Coss Выходная емкость 360
Crss Обратная переходная емкость 88
EAS Энергия единичного лавинного импульса (2) 530 (5) 150 (6) мДж IAS = 25 A, L = 0.47 мГн

характеристики datasheet на русском, аналоги, параметры, схема, распиновка и схема включения, аналог

Аналоги транзистора IRFZ44N

Маркировка Pol Struct Pd Uds Ugs Ugs(th) Id Tj Qg Tr Cd Rds Caps
2SK1542 N MOSFET 125 60 20 45 150 20 1500 0.02 TO220AB
2SK3270-01 N MOSFET 135 60 30 80 150 0.0065 TO220AB
2SK3435 N MOSFET 84 60 20 80 150 60 1200 520 0.014 TO220AB
AM90N06-15P N MOSFET 300 60 20 1 90 175 49 10 290 0.0105 TO220AB
AM90N06-16P N MOSFET 300 60 20 1 90 175 21 17 184 0.0165 TO220AB
AM90N08-08P N MOSFET 300 80 20 1 90 175 58 45 449 0.011 TO220AB
AM90N10-14P N MOSFET 300 100 20 1 90 175 60 49 392 0.016 TO220AB
AM90N10-23P N MOSFET 300 100 20 1 110 175 30 9 0.023 TO220AB
AUIRF1010EZ N MOSFET 140 60 20 84 58 0.0085 TO220AB
AUIRF1018E N MOSFET 110 60 20 4 79 175 46 0.0084 TO220AB
AUIRFB3607 N MOSFET 140 75 80 56 0.009 TO220AB
AUIRFZ48N N MOSFET 94 55 20 4 64 175 42 0.014 TO220AB
AUIRFZ48Z N MOSFET 91 55 20 4 61 175 43 0.011 TO220AB
AUIRL3705Z N MOSFET 130 55 16 3 86 175 40 0.008 TO220AB
BUK7506-55A N MOSFET 300 55 20 4 75 175 0.0063 TO220AB
BUK7507-55B N MOSFET 203 55 20
4
75 175 53 0.0071 TO220AB
BUK7509-55A N MOSFET 211 55 20 4 75 175 62 0.009 TO220AB
BUK7509-75A N MOSFET 230 75 20 4 75 175 0.009 TO220AB
BUK7511-55A N MOSFET 166 55 20 4 75 175 0.011 TO220AB
BUK7511-55B N MOSFET 157 55 20 4 75 175 37 0.011 TO220AB
BUK7513-75B N MOSFET 157 75 75 40 0.013 TO220AB
BUK7514-55A N MOSFET 166 55 20 4 73 175 0.014 TO220AB
BUK7515-100A N MOSFET 300 100 20 4 75 175 0.015 TO220AB
BUK7516-55A N MOSFET 138 55 20 4 65.7 175 0.016 TO220AB
BUK7520-100A N MOSFET 200 100 20 4 63 175 0.02 TO220AB
BUK7520-55A N MOSFET 118 55 20 4 54 175 0.02 TO220AB
BUK7523-75A N MOSFET 138 75 20 4 53 175 0.023 TO220AB
BUK9506-55B N MOSFET 258 55 15 2 75 175 60 0.0054 TO220AB
BUK9508-55B N MOSFET 203 55 15 2 75 175 45 0.007 TO220AB
BUK9509-75A N MOSFET 230 75 10 2 75 175 0.0085 TO220AB
BUK9511-55A N MOSFET 166 55 10 2 75 175 0.01 TO220AB
BUK9512-55B N MOSFET 157 55 15 2 75 175 31 0.01 TO220AB
BUK9514-55A N MOSFET 149 55 10 2 73 175 0.013 TO220AB
BUK9515-100A N MOSFET 230 100 10 2 75 175 0.0144 TO220AB
BUK9516-55A N MOSFET 138 55 10 2 66 175 0.015 TO220AB
BUK9516-75B N MOSFET 157 75 15 2 67 175 35 0.014 TO220AB
BUK9518-55A N MOSFET 136 55 15 2 61 175 0.016 TO220AB
BUK9520-100A N MOSFET 200 100 10 2 63 175 0.019 TO220AB
BUK9520-100B N MOSFET 203 100 15 2 63 175 53.4 0.0185 TO220AB
BUK9520-55A N MOSFET 118 55 10 2 54 175 0.018 TO220AB
BUK9523-75A N MOSFET 138 75 10 2 53 175 0.022 TO220AB
BUK9524-55A N MOSFET 105 55 10 2 46 175 0.0217
TO220AB
CS3205_A8 N MOSFET 230 60 20 120 175 82 750 0.008 TO220AB
CS3205_B8 N MOSFET 230 55 20 110 175 51 903 0.0085 TO220AB
CS3710_B8 N MOSFET 200 100 20 57 175 30 620 0.023 TO220AB
CS4145 N MOSFET 200 60 20 84 175 75 375 0.01 TO220AB
CS75N75_B8H N MOSFET 230 75 20 100 175 57 720 0.0115 TO220AB
CSZ44V-1 N MOSFET 150 60 20 55 175 27 280 0.01 TO220AB
FDP10AN06A0 N MOSFET 135 60 20 4 75 175 128 340 0.0105 TO220AB
FDP13AN06A0 N MOSFET 115 60 20 4 62 175 96 260 0.0135 TO220AB
FDP14AN06LA0 N MOSFET 125 60 20 3 67 175 169 270 0.0116 TO220AB
FDP20AN06A0 N MOSFET 90 60 20 4 45 175 98 185 0.02 TO220AB
FDP5500 N MOSFET 375 55 20 4 80 175 34 1310 0.007 TO220AB
HUF76432P3 N MOSFET 130 60 16 3 56 175 53 0.021 TO220AB
HUF76437P3 N MOSFET 155 60 16 64 175 0.017 TO220AB
HY110N06T N MOSFET 125 55 20 3 110 175 12.июн 385 0.0055 TO220AB
HY75N075T N MOSFET 83.3 75 20 4 75 175 19.фев 650 0.009 TO220AB
HY80N075T N MOSFET 125 75 20 4 80 175 18.фев 420 0.008 TO220AB
HY80N07T N MOSFET 96.7 65 20 4 80 175 22.июн 660 0.0072 TO220AB
IRF1010EZ N MOSFET 140 60 20 4 84 175 58 0.0085 TO220AB
IRF1018E N MOSFET 110 60 20 79 46 0.0084 TO220AB
IRF4410A N MOSFET 230 100 20 4 97 175 52 430 0.009 TO220AB
IRFB3607 N MOSFET 140 75 20 80 56 0.009 TO220AB
IRFB3607G N MOSFET 140 75 20 80 56 0.009 TO220AB
IRFB3607GPBF N MOSFET 140 75 20 4 80 175 56 110 280 0.009 TO220AB
IRFB3607PBF N MOSFET 140 75 20 4 80 175 56 110 280 0.009 TO220AB
IRFB4510PBF N MOSFET 140 100 20 4 62 175 58 32 220 0.0135 TO220AB
IRFB7545 N MOSFET 125 60 20 03.июл 95 175 72 370 0.0059 TO220AB
IRFB7546 N MOSFET 99 60 20 03.июл 75 175 51 280 0.0073 TO220AB
IRFB7740 N MOSFET 143 75 20 03.июл 87 175 60 370 0.0073 TO220AB
IRFB7746 N MOSFET 99 75 20 03.июл 59 175 36 255 0.0106 TO220AB
IRFB7787 N MOSFET 125 75 20 03.июл 76 175 48 330 0.0084 TO220AB
IRFZ44E N MOSFET 110 60 10 4 48 150 40 0.023 TO220AB
IRFZ44N N MOSFET 83 55 10 4 41 150 62 0.024 TO220AB
IRFZ44V N MOSFET 115 60 20 55 44.7 0.0165 TO220AB
IRFZ44VZ N MOSFET 92 60 20 4 57 175 43 0.012 TO220AB
IRFZ46N N MOSFET 88 55 10 46 150 48 0.02 TO220AB
IRFZ48N N MOSFET 94 55 10 53 150 54 0.016 TO220AB
IRFZ48Z N MOSFET 91 55 20 4 61 175 43 0.011 TO220AB
IRL3705Z N MOSFET 130 55 16 3 86 175 40 0.008 TO220AB
IRL3705ZPBF N MOSFET 130 55 16 3 75 175 240 420 0.008 TO220AB
IRLZ44N N MOSFET 83 55 41 150 32 0.022 TO220AB
IRLZ44NPBF N MOSFET 110 55 16 2 47 175 84 400 0.022 TO220AB
KF50N06P N MOSFET 96 60 20 50 150 100 405 0.0142 TO220AB
KF60N06P N MOSFET 113 60 20 60 150 75 490 0.0115 TO220AB
KF70N06P N MOSFET 125 60 20 70 150 110 543 0.01 TO220AB
KF80N08P N MOSFET 230 75 20 80 175 228 840 0.0085 TO220AB
KMB050N60P N MOSFET 120 60 20 50 175 100 460 0.018 TO220AB
KMB050N60PA N MOSFET 120 60 25 50 175 100 70 0.016 TO220AB
KMB060N60PA N MOSFET 150 60 25 60 175 220 360 0.0115 TO220AB
KMB080N75PA N MOSFET 300 75 25 80 175 25 730 0.01 TO220AB
KU034N08P N MOSFET 192 75 20 170 150 250 1150 0.003 TO220AB
KU045N10P N MOSFET 192 100 20 150 150 240 1000 0.0039 TO220AB
MTE010N10E3 N MOSFET 150 100 20 70 175 48 12 250 0.0096 TO220AB
MTN1308E3 N MOSFET 230 75 30 80 175 42 200 340 0.0105 TO220AB
MTN2510E3 N MOSFET 155 100 30 50 175 67 236 0.017 TO220AB
MTN2510LE3 N MOSFET 155 100 20 50 175 45 200 224 0.022 TO220AB
MTN3205E3 N MOSFET 200 55 20 128 175 116 580 0.0039 TO220AB
MTN50N06E3 N MOSFET 120 60 20 50 175 58 364 0.019 TO220AB
PHP110NQ06LT N MOSFET 200 55 15 2 75 175 123 520 0.007 TO220AB
PHP110NQ08LT N MOSFET 230 75 20 2 75 175 185 905 0.0085 TO220AB
PHP110NQ08T N MOSFET 230 75 20 4 75 175 107 840 0.009 TO220AB
PHP112N06T N MOSFET 200 55 20 4 75 175 94 720 0.008 TO220AB
PHP119NQ06T N MOSFET 200 55 20 4 75 175 52 554 0.0071 TO220AB
PHP160NQ08T N MOSFET 300 75 20 4 75 175 56 845 0.0056 TO220AB
PHP52N06T N MOSFET 120 60 20 4 52 175 74 290 0.022 TO220AB
PHP54N06T N MOSFET 118 55 20 4 54 175 74 290 0.02 TO220AB
PHP73N06T N MOSFET 166 60 20 4 73 175 79 421 0.014 TO220AB
PHP75NQ08T N MOSFET 157 75 20 4 75 175 36 320 0.013 TO220AB
PHP79NQ08LT N MOSFET 157 75 15 2 73 175 30 0.016 TO220AB
PSMN012-80PS N MOSFET 148 80 20 4 74 175 43 0.011 TO220AB
PSMN013-100PS N MOSFET 170 100 20 4 68 175 59 0.0139 TO220AB
PSMN015-60PS N MOSFET 86 60 20 4 50 175 20.сен 0.0148 TO220AB
PSMN016-100PS N MOSFET 148 100 20 4 96 175 49 0.016 TO220AB
PSMN017-80PS N MOSFET 103 80 20 4 50 175 26 0.017 TO220AB
PSMN7R6-60PS N MOSFET 149 60 20 4 92 175 38.7 0.0078 TO220AB
PSMN8R7-80PS N MOSFET 170 80 20 4 90 175 52 0.0087 TO220AB
RFP50N06LE N MOSFET 142 60 50 150 0.022 TO220AB
RJK1008DPN N MOSFET 125 100 80 0.0085 TO220AB
RJK1021DPN N MOSFET 100 100 70 0.016 TO220AB
RJK1536DPN N MOSFET 125 150 50 0.024 TO220AB
SQP120N06-06 N MOSFET 175 60 20 03.май 119 175 14 708 0.006 TO220AB
SQP120N10-09 N MOSFET 375 100 20 03.май 120 175 24 635 0.0095 TO220AB
SQP60N06-15 N MOSFET 107 60 20 03.май 56 175 12 314 0.015 TO220AB
STK5006P N MOSFET 120 60 20 50 150 105 445 0.022 TO220AB
STK7006P N MOSFET 147 60 20 70 175 43 200 722 0.016 TO220AB

IRFZ44N MOSFET — описание производителя. Даташиты. Основные параметры и характеристики

Наименование прибора: IRFZ44N

  • Тип транзистора: MOSFET
  • Полярность: N
  • Максимальная рассеиваемая мощность (Pd): 83 W
  • Предельно допустимое напряжение сток-исток (Uds): 55 V
  • Предельно допустимое напряжение затвор-исток (Ugs): 10 V
  • Пороговое напряжение включения Ugs(th): 4 V
  • Максимально допустимый постоянный ток стока (Id): 41 A
  • Максимальная температура канала (Tj): 150 °C
  • Общий заряд затвора (Qg): 62 nC
  • Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.024 Ohm
  • Тип корпуса: TO220AB

Автор: Редакция сайта

Маломощный лабораторный блок питания с функцией зарядного устройства — Меандр — занимательная электроника

В радиолюбительской практике, несомненно, будет востребован маломощный лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и ограничением выходного тока в интервале от нескольких до нескольких сотен миллиампер. Его можно применить для питания налаживаемой аппаратуры, собранной на чувствительных к перегрузке по току элементах, а также для зарядки отдельных аккумуляторов или аккумуляторных батарей.

Схема такого устройства показана на рис. 1. На микросхеме DA2 собран регулируемый стабилизатор с выходным напряжением 1,25…14 В. Устанавливают выходное напряжение переменным резистором R7. На микросхеме DA1 — параллельном стабилизаторе напряжения, транзисторе VT1 и датчике тока — резисторах R5, R6 — собран ограничитель-стабилизатор тока. Его значение в интервале 6…190 мА устанавливают переменным резистором R5.

Рис. 1. Схема устройства

Напряжение сети поступает на первичную обмотку трансформатора через кнопочный выключатель SB1 и плавкую вставку FU1. Напряжение вторичной обмотки трансформатора выпрямляет мостовой выпрямитель на диодах Шотки VD1-VD4. Конденсатор С3 — сглаживающий, светодиод HL1 сигнализирует о наличии выпрямленного напряжения.

При отключённой защите по току подвижный контакт кнопочного переключателя SB2 находится в нижнем по схеме положении, датчиктоказамкнут и через микросхему DA1 протекает небольшой ток (не более 0,3 мА). На выводе 3 этой микросхемы напряжение близко к выпрямленному (около 17 В). Это напряжение поступает на затвор транзистора VT1, поэтому он открыт, сопротивление его канала не превышает сотых долей ома, и всё стабилизируемое микросхемой DA2 напряжение поступает на выходные гнёзда XS1, XS2. В этом режиме с трансформатором ТП-112-3 выходной ток при напряжении до 5 В не должен превышать 600 мА, до 10 В — 400 мА, до 14 В — 150 мА.

В режиме «Защита» подвижный контакт переключателя SB2 находится в верхнем по схеме положении и светодиод HL3 сигнализирует о включении этого режима. В этом случае на управляющий вход (вывод 1) микросхемы DA1 поступает напряжение с датчика тока. Когда это напряжение превысит 2,5 В, на выводе 3 этой микросхемы и затворе транзистора VT1 напряжение уменьшится и транзистор закроется. В результате устройство переходит в режим ограничения (стабилизации) тока, значение которого зависит от сопротивления резистора R6 и введённой части резистора R5: Iогр. мин = 2,5/(R5 + R6), Iогр. макс = 2,5/R6. При этом включается светодиод HL2, сигнализируя о том, что устройство работает в режиме стабилизации тока.

Для устройства использован корпус от часов «Электроника 12-41А» (рис. 2), поэтому для него и разработана односторонняя печатная плата, чертёж которой показан на рис. 3. В этом корпусе уже имеется держатель плавкой вставки. В устройстве применены постоянные резисторы С2-33, Р1-4, переменные — СП3-4аМ, полярные конденсаторы — импортные, остальные — К10-17, К73, светодиоды могут быть любые с диаметром корпуса 3 мм, желательно разных цветов свечения: HL1 — зелёного, HL2 — красного, HL3 — жёлтого, переключатели — П2К. Полевой транзистор IRFZ44N можно заменить транзистором IRFZ34N или аналогичным. Конденсатор С8 установлен на выводах гнёзд XS1 и XS2. Полевой транзистор и микросхема КР142ЕН12 закреплены на ребристых теплоотводах размерами 25x16x8 мм. Переменные резисторы приклеены к плате эпоксидным клеем со стороны печатных проводников, с этой же стороны припаяны светодиоды.

Рис. 2. Корпус от часов «Электроника 12-41А»

Оси переменных резисторов выступают из отверстий в передней панели. На оси надеты ручки с рисками, а на фальшпанели сделаны две шкалы, проградуированные в миллиамперах и вольтах. Градуировку шкалы регулятора выходного напряжения проводят с помощью вольтметра, подключённого к выходу устройства, а регулятора тока ограничения, — подключив к выходу регулируемую нагрузку и миллиамперметр.

Для зарядки аккумулятора (аккумуляторной батареи) устройство переводят в режим «Защита», устанавливают требуемое напряжение, до которого его необходимо зарядить, затем устанавливают ток зарядки и подключают аккумулятор. При этом должен загореться светодиод HL2 «Ток». По мере зарядки яркость свечения этого светодиода станет уменьшаться, пока он совсем не погаснет. Выходное напряжение устанавливают исходя из расчёта 1,4…1,45 В на один Ni-Cd или Ni-MH аккумулятор, а ток зарядки (в миллиамперах) — Iзар = 0,1·Са, где Са — ёмкость аккумулятора в мА·ч. Для удобства измерения выходного напряжения на задней или одной из боковых стенок устройства можно установить дополнительные гнёзда XS3 и XS4 «Контроль», к которым подключают мультиметр. Если планируется эксплуатация устройства на максимальном токе и продолжительное время, на боковых и задней стенках корпуса желательно сделать несколько десятков вентиляционных отверстий.

Рис. 3. Чертёж односторонней печатной платы и расположение элементов на ней

Если применить другой корпус, элементы можно установить на плате, чертёж которой показан на рис. 4. В этом случае светодиоды, переменные резисторы, гнёзда, переключатель и выключатель могут быть других типов, их устанавливают непосредственно на корпусе. Кроме того, размеры теплоотводов лучше увеличить.

Рис. 4. Чертёж печатной платы и расположение элементов на ней

Микросхему TL431CLP можно заменить транзистором серии КТ817 (у него максимальный ток базы — 1 А): вывод 1 — база, вывод 2 — эмиттер, вывод 3 — коллектор. В этом случае интервал тока ограничения изменится (Iогр. мин = 0,7/(R5 + R6), Iогр.макс = 0,7/R6) и придётся подобрать резисторы R5 и R6 для получения требуемых переделов. Положительная сторона такой замены — уменьшение падения напряжения на датчике тока, отрицательная — ухудшение стабильности тока ограничения.

Автор: И. Нечаев, г. Москва


Силовой ключ (5 А; 24 В) на полевом транзисторе (IRF520 MOSFET) для Arduino -

Силовой ключ выполнен на полевом транзисторе IRF520 и предназначен для включения/выключения мощной нагрузки, которая питается напряжением постоянного тока.

Силовой ключ (5 А; 24 В) на полевом транзисторе (IRF520 MOSFET) для Arduino.Вид спереди
Силовой ключ (5 А; 24 В) на полевом транзисторе (IRF520 MOSFET) для Arduino. Вид сверху

Управлять силовым ключем можно с помощью Arduino или другого микроконтроллера, при подаче на вход ключа высокого уровня от 5 В, он откроется и включит нагрузку. При токе нагрузки более 1 ампера нужен радиатор для транзистора. Практическое измерение нескольких экземпляров этого MOSFET модуля показало, что ключ открывается при подаче сигнала управления на затвор от 3,4 Вольт.
Полевой транзистор позволяет использовать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию), т.е можно менять скорость работы электродвигателя или яркость светодиодной ленты, лампы (светодиода) и т.д.

Если управляющий сигнал ниже 5 Вольт, то нужно использовать другой ключ, работающий от низкого постоянного напряжения (от 3 Вольт).

Для управления мощной нагрузкой переменного тока можно использовать твердотельное реле. А для коммутации маломощной нагрузки постоянного и переменного тока можно применить обычное реле.

Технические характеристики силового ключа на MOSFET транзисторе “IRF520”:

  • управление нагрузкой с напряжением питания постоянного тока, В: 0-24
  • рабочий ток нагрузки, А: 0-5
  • уровень управляющего сигнала, В: 5-20
  • размеры платы, мм: 33.4*25.6

Подключение:

  • “V+” — плюсовой контакт подключения нагрузки пост. тока
  • “V-” — минусовой контакт подключения нагрузки пост. тока
  • “Vin” — “+” контакт, сюда подключить питание для нагрузки (от 0 до 24 В)
  • “GND” — “-” контакт питания для нагрузки
  • “SIG – “плюсовой контакт для подключения управ. сигнала (например с ARDUINO)
  • “Vcc” – не используется
  • “GND – “минусовой контакт для подключения управ. сигнала

Принципиальная схема силового ключа на IRF520:

Принципиальная схема силового ключа (5 А; 24 В) на полевом транзисторе (IRF520 MOSFET) для Arduino

Варианты использования:

управление силовым ключом с помощью сенсорной кнопки “TTP223”

Преимущества:

  • бесшумная работа
  • нет механических частей

Описание на “IRF520” (datasheet)

062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку? — GetChip.net

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. Начнем.

 

1 НАГРУЗКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.
Нагрузкой постоянного тока являются: светодиоды, лампы, реле, двигатели постоянного тока, сервоприводы, различные исполнительные устройства и т.д. Такая нагрузка наиболее просто (и наиболее часто) подключается к микроконтроллеру.

1.1 Подключение нагрузки через резистор.
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.

Rгасящий = (5v / 0.02A) – Rн = 250 – Rн [Om]

Как видно, даже в самом худшем случае, когда сопротивление нагрузки равно нулю достаточно 250 Ом для того, что бы ток не превысил 20мА. А значит, если неохота чего-то там считать — ставьте 300 Ом и Вы защитите порт от перегрузки. Достоинство способа очевидно – простота.

1.2 Подключение нагрузки при помощи биполярного транзистора.
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? Правильно. Транзистор!

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 (1-10 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). Еще имеет значение рассеиваемая мощность — чтоб не перегрелся.

Из распространенных и легко доступных можно заюзать BC546, BC547, BC548, BC549 с любыми буквами (100мА), да и тот-же КТ315 сойдет (это у кого со старых запасов остались).
BC547.pdf (10238 Загрузок)

1.3 Подключение нагрузки при помощи полевого транзистора.
Ну а если ток нашей нагрузки лежит в пределах десятка ампер? Биполярный транзистор применить не получиться, так как токи управления таким транзистором велики и скорей всего превысят 20мА. Выходом может служить или составной транзистор (читать ниже) или полевой транзистор (он же МОП, он же MOSFET). 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.
— транзистор управляется малыми токами и если выход микроконтроллера, к которому подключен затвор, окажется в высокоимпедансном Z-состоянии полевик начнет открываться-закрываться непредсказуемо, вылавливая помехи. Для устранения такого поведения ножку микроконтроллера нужно «прижать» к земле резистором порядка 10кОм.
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.

Для применения можно порекомендовать мощные транзисторы IRF630, IRF640. Их часто используют и поэтому их легко достать.
IRF640.pdf (17238 Загрузок)

1.4 Подключение нагрузки при помощи составного транзистора Дарлингтона.
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 ULN2003. В ее составе аж 7 транзисторов Дарлингтона, причем каждый можно нагрузить током до 500мА, 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 ULN2003 широко используется в радиолюбительской практике. Соответственно достать ее не составит труда.
ULN2003.pdf (18905 Загрузок)

 

2 НАГРУЗКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
Если Вам нужно управлять устройствами переменного тока (чаще всего 220v), то тут все сложней, но не на много.

2.1 Подключение нагрузки при помощи реле.
Самым простым и, наверное, самым надежным есть подключение при помощи реле. 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 ULN2003, если нужно несколько каналов.

Достоинства такого способа большой коммутируемый ток (зависит от выбранного реле), гальваническая развязка. Недостатки: ограниченная скорость/частота включения и механический износ деталей.
Что-то рекомендовать для применения не имеет смысла — реле много, выбирайте по нужным параметрам и цене.

2.2 Подключение нагрузки при помощи симистора (триака).
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.

Симисторы довольно широко используются, а в некоторых областях просто незаменимы, поэтому достать их не составляет каких либо проблем. Очень часто в радиолюбительстве применяют симисторы  типа BT138.
BT138.pdf (6387 Загрузок)

2.3 Подключение нагрузки при помощи твердотельного реле.
С недавних пор у радиолюбителей появилась очень замечательная штука — твердотельные реле. Представляют они из себя оптические приборы (еще их называют оптореле), с одной стороны, в общем случае, стоит светодиод, а с другой полевой транзистор со светочувствительным затвором. Управляется эта штука малым током, а манипулировать может значительной нагрузкой.

Подключать твердотельное реле к микроконтроллеру очень просто — как светодиод — через резистор.
Достоинства налицо: малые размеры, отсутствие механического износа, возможность манипулировать большим током и напряжением и самое главное оптическая развязка от опасного напряжения. Нагрузка может быть как постоянного, так и переменного тока в зависимости от конструкции реле. Из недостатков следует отметить относительную медлительность (чаще всего для коммутации используется полевик) и довольно значительную стоимость реле.

Если не гнаться за завышенными характеристиками можно подобрать себе прибор по приемлемой цене. Например, реле CPC1030N управляется током от 2мА, при этом способно коммутировать нагрузку переменного и постоянного тока 120мА и 350v (очень полезная для радиолюбителей вещь!)
CPC1030N.pdf (14080 Загрузок)

 

(Visited 138 026 times, 12 visits today)

Author:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о