Задающий генератор для инвертора 12/220 на ардуино.

[spikepavel]

С наступающим Новым Годом всех!!!
Возникла проблема с определением тока потребления полевым транзистором, в моем случае это IRFZ44n.
В качестве задающего генератора я использую плату ардуино уно. Скетч простейший: сигналы с длительностью 7милисекунд и паузой 3 милисекунды(меандр). Но так как ардуина выдает не более 40 милиАмпер на выход, то я хочу узнать сколько полевиков можно воткнуть на 1 порт ардуины. Ну и как это лучше всего будет сделать. Я просто на напрямую втыкал с цифрового порта на затвор транзистора, ну и инвертор работал. Не сгорит ли так ардуина? Как защитить?
Насколько я вообще понимаю в полевиках, они не кушают ток практически( что 1, что 10 без разницы???), им важно только напряжение??? 5 вольт для открытия основной массы полевиков достаточно. А сколько их нагружать на 1 вывод ардуины не знаю...к примеру когда я в качестве задающего использовал таймер NE555, то он грелся от длительной работы, получается через полевик закорачивалась микросхема,но сказано что сопротивление открытого закрытого канала на затвор измеряется в мегаомах, откуда нагрев. С 1 полевиком ардуино работает нормально...а вот если больше боюсь.
Есть ли смысл делать какой то усилитель цифрового сигнала ардуины (он 5 вольт и 40 мА), и если делать, то какой схемку подскажите? Или можно так использовать, просто цепляя большее количество полевиков?

[Serj66610]

на это я могу вам ответить так:если конденсатор на 10мкФ воткнуть в розетку и начать шевелить "вилкой"-искры будут? а почему.....и что означают искры?

А теперь подумайте...затвор полевика-имеет емкость? а если его подсоединить через "вилку" в розетку с генератором,частота которого отличается от частоты сетевых 50Гц в 300.000 раз.....а если в 100 раз,а если в 2 раза?....искры будут....и почему?

Любое решение начинается с анализа....а любой анализ-с расчетов.
откройте даташит на свой транзистор,посмотрите по графику какова емкость затвора при том токе,который вы желаете пропускать через транзистор....исходя из этого,посчитайте заряд,который необходимо передавать затвору....за эти миллисекунды, затем переведите ваш максимальный ток выхода ардуино(при рабочем напряжении) в тот-же самый заряд......две данных величины-сравните.....вот вам и ответ.

[Телекот]

сигналы с длительностью 7милисекунд и паузой 3 милисекунды(меандр).

Такой сигнал не может называться меандр.

Насколько я вообще понимаю в полевиках, они не кушают ток практически( что 1, что 10 без разницы???), им важно только напряжение??? 5 вольт для открытия основной массы полевиков достаточно.

Значит вам надо хоть немного почитать про транзисторы.
Для полного открытия полевого транзистора

в моем случае это IRFZ44n.

Надо минимум 8в, при 5в он будет открыватьяс не полностью. Полевики кушают ток в момент смены уровня и для нормального управления полевиком нужен драйвер.
Когда люди начнут ну хоть маленько читать про то что используют.

[kentgaryk]

Не сгорит ли так ардуина?

Когда в результате безграмотных экспериментов канал полевика будет пробит на затвор ты удивишься как много волшебного дыма закачали в твою ардуину на заводе изготовителе!

[spikepavel]

Ну как сказать, по моим данным если воткну на затвор irfz44n 8 вольт, он сгорит. Насколько я знаю он открывается при 4 вольтах и токе от 250микроампер, я же даю ему 40милиампер. Так как он полевик, ему для открытия нужно поле, а значит сила тока в данном случае не так важна. Для защиты от обратного хода использую снаберную цепь(кандер, диод, резистор).
Я конечно понимаю какие все умные и важные, но блин совету по делу давайте, а не издевки.
Если что с ардуиной ничего не будет в случае пробития полевика, максимум сгорит транзюк выходной и просто порт перестанет работать, она так устроена, сжечь ее довольно проблематично.
Я собираю свои схемы по логике, чем меньше деталей, тем лучше. Одно из первых что я собрал был 6 киловаттный инвертор, и как ни странно работает еще с лета,штук 20 различных инверторов собирал людям, из них за год накрылся только один, и то нагрузили много(насос-помпу воткнули). В качестве задающего везде использую либо 555 таймер, или стандартный мультивибратор на 2 транзисторах(мигалка). При идеально подобранных номиналах 1 в 1 на каждое плечо вибратора, работает не хуже чем на том же tl494, а тл494 капризная и паять неудобно.
Поэтому было решено перейти на готовое программируемое решение в виде ардуины. Поэтому прошу СОВЕТА как мне все это организовать, какую защиту ардуины выбрать чтобы порты в случае чего не выгорали т.д. Мне нужна помощь, а не нападки.

[Телекот]

по моим данным если воткну на затвор irfz44n 8 вольт, он сгорит.

А вот по данным из доташита на этот транзистор он дупускает напряжение на затворе ±20в.

Насколько я знаю он открывается при 4 вольтах и токе от 250микроампер,

Он начинает открываться при 4в, а при 8в полностью открыт.

Так как он полевик, ему для открытия нужно поле, а значит сила тока в данном случае не так важна.

Интересно почему тогда делают микросхемы драйверов для управления полевиками с выходным током по несколько ампер, к примеру драйвер управления полевыми транзиторами IR2110 имеет выходной ток 2А.
Полевые транзисторы имеют большую емкость затвора и сто бы её зарядить нужен большой ток, и чем больше этот ток тем быстрей эта ёмкость зарядится или разрядится. В статическом режиме затвор ток не потребляет, он потребляет ток в момент смены уровня.

Я конечно понимаю какие все умные и важные, но блин совету по делу давайте, а не издевки.

А как ещё, если вы даже не открыли доташит на ваш полевик и не прочитали его характеристики. И не указали с какой скоростью ваш полевик должен открываться и закрываться, и даже не указали ток через полевик. Какие могут быть советы по делу?
Или объясни чем будет управлять ваш полевик.

[kentgaryk]

Ну как сказать, по моим данным если воткну на затвор irfz44n 8 вольт, он сгорит. Насколько я знаю он открывается при 4 вольтах и токе от 250микроампер, я же даю ему 40милиампер.

Открываемость полевого транзистора не зависит от тока, как только напряжение достигнет определенного уровня он будет открыт.
От тока зависит скорость открывания и соответственно мощность выделяемая в момент переключения, это важная характеристика для силового ключа. Определяющая совместно с сопротивлением открытого канала КПД и максимальную мощность преобразователя.
Именно для этого нужны драйверы с большими выходными токами. Можно считать, что они просто перезаряжают конденсатор, а емкость этого конденсатора указана в даташе на конкретный транзистор.

[Телекот]

Ему религия запрещает читать доташиты.

[kentgaryk]

но блин совету по делу давайте,

Тебе и дали советы по делу - прочитать справочную информацию и собрать схему управления силовым ключом правильно, чтобы длительность фронта импульса на затворе была минимальной, а амплитуда импульса соответствовала напряжению полного открывания ключа. Схем как это сделать в сети море.....Так что ждем-с 100грамм и огурец.

[Телекот]

Пусть озвучит какой ток через транзистор ему нужен, если ток составляет 250мкА то можно управлять и напрямую. Пороговое напряжение этого полевика как раз 2-4в при токе стока 250мкА. При напряжении на затворе 4,5в уже можно увеличить ток до 5А. Ето если время открытия и закрытия не имеет значения.
Ему просто лень доташит прочесть.

[kentgaryk]

если ток составляет 250мкА

А зачем может понадобиться такой мизерный ток?

[Телекот]

Просто я не могу понять почему выбрано такое маленькое напряжение управления 4в, данный транзистор при 5в на затворе может обеспечить приличный ток, это если время открывания и сопротивление канала не имеет значения.

[kentgaryk]

Ну это действительно не очень ясно, ардуина то как я понимаю уровни в 5В выдает.

[As]

А вот на счёт "логической единицы" в пять вольт я очень даже сомневаюсь... У ТТЛ "1" соответствует около 3,3 вольта, у многих нынешних CMOS микросхем около того же...

[kentgaryk]

Я не спец по ардуинам как там порты организованы , если там 3.3В то нужен драйвер однозначно.

[Телекот]

Не понятно откуда взялась цифра 4в, странная какая то цифра.

[Gelon]

Пробував керувати різними польовиками (в.т.ч. IRFZ44n) з допомогою AVR та LPT на частотах до 1MHz, напруга 12V, струм до 20А . Через низьку напругу ТТЛ польовик повністю не відкривається, в результаті чого сильно гріється. (Навіть на високих частотах грівся менше, якщо відкривати транзистор повністю). Швидкість відкриття також залежить від струму, який іде через транзистор. Найпростіший спосіб підняти напругу - біполярний транзистор на затворі як підсилювач. Хоча на вихід колектора приходилось вішати дільник з двох резисторів, адже крім швидкої задядки 12V, також треба і швидко розрядити затвор. Відповідно покращуючи параметер зарядки - погіршуєм час розрядки, і навпаки. Ставити інвертор з двох pnp-npn не вихід, адже (як виявилось) для переключення логічного рівня потрібно подати на вхід VCC/2, тобто 6V, а AVR 5.5V Max. Так що хіба в комбінації з попереднім способом.
Можна покращити час зарядки методом - в лоб. Кілька пінів на затвор, з однаковим логічним сигналом. Як показала практика, крім кращих швидкісних характеристик, при пробої транзистора всі підключені піни - також успішно летять. А питання скільки мосфетів можна повісити на одну ногу, перефразовується як: скільки ніг треба вішати на один мосфет
Як правильно зауважили в попередніх постах - вся задача зводиться до максимально швидкої зарядки-розрядки затвору напругою живлення, якщо управління здійснюється сигналом 3.3V 40mA.
Тут на сайті є стаття, якраз для такого випадку, на двох біполярниках, маю премальовану схему. Саму статтю шукав пів години - не знайшов. Якщо цікавить - вечером ще раз перегляну, може знайду.
На завершення можу сказати що жодна AVR і материнка при пробої транзистора - не вмерла, але покалічилась. При чому піни летять по різному, і не обов’язково через пробитий мосфет. Так що схему узгодження все таки варто поставити. При чому порти LPT легше вбити ніж AVR )))
Не вистарчає часу перекласти пост. Кому важко читати по укр. прохання запустити хром з перекладом.

[kentgaryk]

БЛДЖАД!!! Че мы запустить должны?

[Телекот]

Или я что то перепутал, или что. Вроде русскоязычный форум. Или последние 50 грамм были лишние и я разучился читать?
Во всяком случае не чего не понял, и переводчики распознать этот язык не могут.

[As]

Если уж так нужно управлять транзисторами прямо с выходов "ардуины" - почему бы не использовать транзисторы, специально для этого предназначенные? Есть же серии для "логического" управления (IRFL...)