Isa pang elemento upang idagdag sa aming listahan ng mga elektronikong sangkap ay N-channel MOSFET transistor na pinangalanang IRF520. Ito ay isang transistor na mahahanap mo sa iba't ibang mga format, parehong independyente upang idagdag sa iyong mga circuit, at gayundin sa module kung gusto mo ng higit pang kaginhawahan.
Sa artikulong ito makikita natin lahat ng mga detalye at teknikal na mga pagtutukoy ng IRF520 at isa ring halimbawa kung paano ito gagamitin sa Arduino.
Ano ang isang N-channel MOSFET transistor? at kung paano ito gumagana
Un MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) Ito ay isang uri ng field effect transistor na malawakang ginagamit sa modernong electronics. Ang bersyon ng N-channel ay ang isa na interesado kami sa kasong ito, at nangangahulugan ito na ang karamihan sa mga carrier ng singil na nagsasagawa ng kasalukuyang ay mga electron (negatibong singil).
Tulad ng alam mo, ang MOSFET ay may tatlong mga terminal tulad ng nakikita sa larawan sa itaas, tulad ng gate, drain at source. Ibig sabihin, ang kontrol upang buksan o isara ang daloy ng agos na dumadaan sa channel mula sa pinagmulan patungo sa alisan ng tubig, habang ang pinagmulan ay kung saan pumapasok ang agos at ang alisan ng tubig kung saan umaalis ang kasalukuyang.
Ang pagpapatakbo ng N-channel MOSFET ay batay sa paglikha ng conductive channel sa pagitan ng drain at source sa pamamagitan ng paglalagay ng positibong boltahe sa gate. Isipin ang isang sandwich: ang isang layer ng P-type na semiconductor na materyal (na may mga butas bilang karamihan sa mga carrier) ay kumikilos tulad ng tinapay, at sa pagitan ng mga layer na ito ay may isang oxide layer (insulator) at isang layer ng N-type na semiconductor na materyal (na may mga electron bilang carrier) . karamihan). Kapag ang isang positibong boltahe ay inilapat sa gate na may kaugnayan sa pinagmulan, isang electric field ay nilikha na umaakit ng mga libreng electron mula sa N-type na materyal patungo sa interface sa pagitan ng oxide at ng P-type na materyal.
Ito Ang akumulasyon ng mga electron sa rehiyon na malapit sa gate ay bumubuo ng isang N-type conducting channel. Ang channel na ito ay nagsisilbing tulay sa pagitan ng alisan ng tubig at ang pinagmulan, na nagpapahintulot sa kasalukuyang daloy. Sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng boltahe sa gate, makokontrol ng isa ang lapad ng channel at samakatuwid ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa pagitan ng alisan ng tubig at ang pinagmulan. Kung ang boltahe ng gate ay tinanggal, ang channel ay mawawala at ang kasalukuyang ay nagambala.
Kapag walang boltahe na inilapat sa gate, walang electric field upang maakit ang mga electron at bumuo ng channel. Samakatuwid, ang aparato ay nasa isang cut-off na estado at hindi nagsasagawa ng kasalukuyang. Sa pamamagitan ng paglalagay ng positibong boltahe sa gate, a electric field na umaakit ng mga electron at bumubuo ng channel. Kung mas mataas ang boltahe, mas malawak ang channel at mas malaki ang kasalukuyang maaaring dumaloy.
Tulad ng alam mo na, ang mga MOSFET transistor na ito ay ginagamit para sa iba't ibang uri ng iba't ibang mga application, na kumikilos bilang mahinang signal amplifier, sa mga switch para sa mga digital circuit, sa AC inverters, o bilang mga motor controller, na magiging halimbawa na ibibigay ko sa ibang pagkakataon. na nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang bilis at direksyon ng DC motor.
Ano ang IRF520?
El IRF520 Ito ay isang unipolar N-channel MOSFET transistor, tulad ng nabanggit ko dati. Ito ay idinisenyo upang mahawakan ang medyo mataas na alon at boltahe. Ito ay isang napaka-tanyag na bahagi sa electronics dahil sa kanyang versatility at kadalian ng paggamit.
Pinout at teknikal na katangian ng IRF520
ang teknikal na katangian ng IRF520 Bahagyang nag-iiba ang mga ito depende sa tagagawa at bersyon ng device, ngunit narito ang buod ng mga tipikal na detalye na makikita mo sa kanilang datasheet:
- Drain-source na boltahe (Vds): Ito ay karaniwang 100V, na nangangahulugang maaari itong makatiis ng potensyal na pagkakaiba ng hanggang 100 volts sa pagitan ng drain at source.
- Patuloy na alisan ng tubig (Id): sa paligid ng 9.2A sa 25°C, bagama't ito ay maaaring mag-iba depende sa power dissipation.
- paglaban sa ignisyon: Karaniwang 0.27 ohms, ito ang paglaban sa pagitan ng alisan ng tubig at ang pinagmulan kapag ang MOSFET ay ganap na naka-on. Ang mas mababang resistensya ay nangangahulugan ng mas mababang pagkawala ng dissipation.
- Gate-source na boltahe (Vgs): Ito ay karaniwang 10V, ngunit ang threshold boltahe (ang pinakamababang boltahe na kailangan upang i-on ang MOSFET) ay mas mababa.
- Kapangyarihan ng pagwawaldas: humigit-kumulang 60W, ngunit nangangailangan ng angkop na heatsink upang gumana sa kapangyarihang ito.
- Pagbalot: Karaniwan itong dumating bilang isang TO-220, isang karaniwang plastic na pakete para sa mga power transistor.
- Mababang pagkawala ng switching- Ang IRF520 ay kilala para sa mabilis nitong paglipat, ibig sabihin, maaari nitong baguhin ang estado (on/off) nang napakabilis, na pinapaliit ang pagkawala ng kuryente.
- Mataas na pagiging maaasahan: Ito ay isang matatag at maaasahang device, perpekto para sa mga pang-industriya at consumer na mga aplikasyon.
- Madaling kontrolin- Maaari itong kontrolin gamit ang mababang boltahe na mga digital na signal, na ginagawa itong tugma sa mga microcontroller tulad ng Arduino.
Tulad ng mga transistor, mayroon itong tatlo mga pin o pinout, na ng gate, source at drain, na kung titingnan mo ang transistor mula sa harap na mukha nito, iyon ay, tulad ng lumilitaw sa nakaraang larawan, mayroon kang ang pin sa kaliwa ay ang 1 na tumutugma sa gate, ang central pin Ito ay mula sa alisan ng tubig o 2, at 3 ay tumutugma sa isa sa kanan, na siyang pinagmulan.
Mga format at kung saan bibilhin
Bilang karagdagan sa SA packaging na nabanggit ko dati, mayroon din mga module na may IRF520 na kinabibilangan ng mas malalaking pasilidad para sa pagkonekta. Ang presyo nito ay mura, at mahahanap mo ito sa maraming mga tindahan ng electronics, pati na rin sa Amazon:
Walang nahanap na mga produkto
Halimbawa ng paggamit ng IRF520 sa Arduino
Sa wakas, isasama natin ang isang halimbawa ng application ng IRF520 sa aming paboritong board, ang Arduino UNO. Sa kasong ito, isang HCMODU0083 module ang gagamitin kasama ng isang IRF520 na nagsisilbing controller para sa direktang kasalukuyang o DC na mga motor. Narito ang isang napaka-tumpak na kontrol ay maaaring isagawa, gamit ang PWM pulses bilang isang pamamaraan, at sa pamamagitan ng pagkontrol sa variable input boltahe, ang kontrol sa bilis ng motor ay maaaring makamit.
Ang circuit upang subukan ang IRF520 ay napaka-simple, kailangan mo lamang gawin ang circuit na lumilitaw sa nakaraang larawan, gamit ang isang potentiometer, isang 9V na baterya at isang motor. Tulad ng para sa koneksyon, ang gagawin namin ay ikonekta ang 5V GND at VCC na mga output ng Arduino board gamit ang potentiometer at ito rin sa kaukulang GND at VCC ng IRF520 module, at gayundin sa analog pin 3 ng Arduino. Tulad ng para sa SIG ng aming module, ito ay direktang konektado sa pin 9 ng Arduino board para sa kontrol gamit ang PWM pulses. Bilang karagdagan, kailangan mo ring ikonekta ang Vin ng module sa isang 9V na baterya sa aming kaso, bagama't gagana ito sa anumang 5 hanggang 24V na baterya. Sa wakas, ang tab na may markang Out sa module, na may V+ at V-, ay ikokonekta sa dalawang terminal ng motor.
/*
IRF520-MOSFET Módulo controlador para motor CC
*/
#define PWM 3
int pot;
int out;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(PWM,OUTPUT);
}
void loop() {
pot=analogRead(A0);
out=map(pot,0,1023,0,255);
analogWrite(PWM,out);
}