Arduino PWM के साथ MOSFET को कैसे नियंत्रित करें: 3 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

इस निर्देश में हम देखेंगे कि एक Arduino PWM (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) आउटपुट सिग्नल का उपयोग करके MOSFET के माध्यम से करंट को कैसे नियंत्रित किया जाए।

इस मामले में हम arduino के डिजिटल पिन 9 पर हमें एक चर PWM सिग्नल देने के लिए arduino कोड में हेरफेर करेंगे, और फिर हम इस सिग्नल को एक समायोज्य DC स्तर देने के लिए फ़िल्टर करेंगे जिसे MOSFET के गेट पर लागू किया जा सकता है।.

यह हमें ट्रांजिस्टर को एक ऑफ स्टेट से नियंत्रित करने की अनुमति देगा, जिसमें कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, जहां केवल कुछ मिलीमीटर करंट प्रवाह होता है या ऐसी स्थिति में जहां हमारे पास ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाहित होने वाले कई एम्प्स होते हैं।

यहाँ मैं PWM स्थापित करूँगा ताकि हमारे पास पल्स चौड़ाई भिन्नता के 8192 चरण हों जो हमें MOSFET पर बहुत अच्छा नियंत्रण देते हैं।

चरण 1: सर्किट आरेख

सर्किट बहुत सीधा है। Arduino के पिन D9 से PWM सिग्नल R1 और C1 के संयोजन द्वारा एकीकृत या फ़िल्टर किया जाता है। दिखाए गए मान अच्छी तरह से काम करते हैं 1.95KHz की ऑपरेटिंग आवृत्ति या 8192 चरणों के साथ 13 बिट ऑपरेशन (शक्ति 13 = 8192 के लिए 2)।

यदि आप विभिन्न चरणों का उपयोग करने का निर्णय लेते हैं तो आपको R1 और C1 मानों को बदलने की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए यदि आप 256 चरणों (8 बिट ऑपरेशन) का उपयोग करते हैं तो पीडब्लूएम आवृत्ति 62.45 किलोहर्ट्ज़ होगी, आपको एक अलग सी 1 मान का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। मैंने पाया कि इस आवृत्ति के लिए 1000uF ने अच्छा काम किया है।

व्यावहारिक दृष्टिकोण से 0 की PWM सेटिंग का अर्थ है कि MOSFET गेट पर DC स्तर 0V होगा और MOSFET पूरी तरह से बंद हो जाएगा। 8191 की PWM सेटिंग का मतलब होगा कि MOSFET गेट पर DC स्तर 5V होगा और MOSFET पूरी तरह से चालू नहीं होने पर काफी हद तक होगा।

रोकनेवाला R2 सिर्फ यह सुनिश्चित करने के लिए है कि MOSFET बंद हो जाता है जब गेट पर सिग्नल को जमीन पर खींचकर हटा दिया जाता है।

बशर्ते कि शक्ति स्रोत MOSFET गेट पर PWM सिग्नल द्वारा निर्धारित करंट की आपूर्ति करने में सक्षम हो, आप इसे सीधे MOSFET से जोड़ सकते हैं, जिसमें करंट को सीमित करने के लिए कोई सीरीज़ रेसिस्टर नहीं है। करंट केवल MOSFET द्वारा सीमित होगा और यह गर्मी के रूप में किसी भी अतिरिक्त शक्ति को नष्ट कर देगा। उच्च धाराओं के लिए इसका उपयोग करते समय सुनिश्चित करें कि आप पर्याप्त गर्मी सिंक प्रदान करते हैं।

चरण 2: Arduino कोड

Arduino कोड संलग्न है। कोड अच्छी तरह से टिप्पणी की गई है और काफी सरल है। लाइन 11 से 15 पर कोड का ब्लॉक पिन D9 पर आउटपुट के साथ तेज़ PWM संचालन के लिए arduino सेट करता है। PWM स्तर को बदलने के लिए आप तुलना रजिस्टर OCR1A के मान को बदलते हैं। PWM चरणों की संख्या बदलने के लिए आप ICR1 का मान बदलते हैं। जैसे 8 बिट के लिए 255, 10 बिट के लिए 1023, 13 बिट ऑपरेशन के लिए 8191। ध्यान रखें कि जैसे ही आप ICR1 बदलते हैं, ऑपरेशन की आवृत्ति बदल जाती है।

लूप सिर्फ दो पुशबटन स्विच की स्थिति को पढ़ता है और OCR1A मान को ऊपर या नीचे बढ़ाता है। मैंने इस मान को सेटअप() से 3240 में प्रीसेट किया है जो उस मान से ठीक नीचे है जहां MOSFET चालू होना शुरू होता है। यदि आप किसी भिन्न ट्रांजिस्टर या C1 और R1 फ़िल्टर सर्किट का उपयोग करते हैं तो यह मान आपके लिए थोड़ा भिन्न होगा। जब आप पहली बार ऐसा करने की कोशिश करते हैं तो शून्य पर प्रीसेट मान के साथ शुरुआत करना सबसे अच्छा है!

चरण 3: परीक्षा परिणाम

ICR1 को 8191 पर सेट करने के साथ ये वे परिणाम हैं जिन्हें मैंने 0 और 2 AMPS के बीच वर्तमान में भिन्न किया है:

OCR1A (PWM सेटिंग करंट (ma) गेट वोल्टेज (Vdc) 3240 0 ma 0v3458 10ma 1.949v4059 100ma 2.274v4532 200ma 2.552v4950 500ma 2.786v5514 1000ma 3.101v6177 1500ma 3.472v6927 2000ma 3.895v