Здравствуйте, уважаемые радиолюбители и радиопрофессионалы!
Прежде чем начинать, сразу говорю, я полный нуб в электронике и радиотехнике. Прям полнейший, знания на уровне 6ти летнего ребенка, который знает что нельзя совать пальцы в розетку и всё. Ну вот теперь, думаю можно начинать)
Предыстория: Купил я не так давно себе простенький 3д принтер. И пришла мне в голову гениальная идея, делать пластик для принтера из бутылок (покупать пластик нынче дорого, да и в моём городе его не продают). Погуглил, реально люди делают, нарезают бутылки лентой и пропускают через нагреватель с соплом, таким образом получают пруток необходимого диаметра. Вроде всё просто. Начал с нагревательной установки, для неё были закуплены: Нагреватель на 12V 40W от 3д принтера (
вот такой), терморезистор чтобы поддерживать необходимую температуру (такой тоже используется в 3д принтере), ну и для управления нагрузкой решил закупить MOSFET транзисторов IRLB3034 (брал помощнее, чтоб уж наверняка хватило). Ну и всем этим заведует ардуино нано, куда же без микроконтроллера). Блок питания использую старый компьютерный на 330W.
Собрал для начала простенькую схему на макетной плате: кнопка , ардуина, транзистор, пару резисторов и лампочка (автомобильная, на 12V 55W !). Простенькая прошивка, кнопочку нажал, лампочка загорелась, еще раз нажал - погасла. Оно конечно заработало, но транзистор начал греться сильнее лампочки, которой управлял. Непорядок. Начал гуглить, выяснил, что MOSFETы управляются напряжением, чем выше напряжение подаваемое на затвор, тем лучше он открывается, соответственно меньше греется. Управления 5V от ардуинки ему катастрофически не хватает, открывается еле еле, а токи нормальные идут, 4.6А, если верить номиналу лампочки (а на холодную там вообще кз!), вот и перегревается (хотя по даташиту при 5V он до сотни ампер должен тянуть и не вспотеть, если я всё правильно понял. Видимо китайцы плохо научились подделывать такие транзисторы). Попробовал управлять транзистором с помощью +12V, от той же нагрузки, которой он управляет. Лампочка загорелась нормально, транзистор совсем не грелся, ток на управление померял - совсем небольшой, что-то около 1-10мА. Начал думать, как подтягивать +12V ардуинкой, и не придумал ничего лучше, чем собрать это дело на биполярном PNP транзисторе. Смотрел схемы в интернете, там верхнее плечо, нижнее плечо, еще какие-то схемы используют. Но для начала решил собрать простую схему на одном КТ502Е, который у меня был. Смоделировал в протеусе (там не было КТ502, взял 2N4125, вроде аналог), вроде всё работает. Собрал на макетной плате, всё работает, ничего не греется.
Вот сама схема:
Переменным резистором увеличиваем/уменьшаем яркость лампочки (не нашёл нагреватель в протеусе, да и сам для тестов использую лампочку 12V 55W), простая программа в ардуино, используется ШИМ (в дальнейшем будет управляться PID регулятором, переменный резистор просто для тестов). Подтягивающий резистор R3 на 50К между затвором и истоком, защищает от самопроизвольного срабатывания транзистора (опять же в интернете пишут надо 10-100 кОм, взял посередине). Резистор R6 на 100 Ом, чтобы не спалить пин ардуино и R4 того же номинала чтобы не спалить КТ502 (где-то увидел в какой-то схеме). Резистор R5 ограничивает ток, который идёт через КТ502. Номиналы резисторов подбирал методом научного тыка, вероятно надо будет использовать другие, правда я не знаю какие и как высчитать их сопротивление. +12V и +5V имеют общую землю. Вроде всё рассказал.
А теперь сам вопрос, точнее несколько. Правильно ли я вообще делаю, нужно ли что-то доработать/улучшить? Оно вроде работает, не греется. Не спалит ли мне эта схема ардуину при длительной работе, если оставлю часов на 7-8. И второй вопрос, при работе ШИМа у меня звенит блок питания, куда надо воткнуть конденсатор или дроссель или что-то еще, чтобы БП не жужжал? Мне почему-то хочется воткнуть конденсатор между R5 и +12V, правда не знаю какую ёмкость поставить.
PS. Спасибо за внимание и ваши ответы, сильно не пинайте, я в этом деле полный нуб. Если что-то непонятно, спрашивайте. Могу кинуть проект в протеусе, если надо.