Încă un element de adăugat la noi lista componentelor electronice este Tranzistor MOSFET cu canal N numit IRF520. Este un tranzistor pe care îl găsești în diverse formate, atât independente de adăugat la circuitele tale, cât și în modul dacă vrei mai mult confort.
În acest articol vom vedea toate detaliile si specificatiile tehnice al IRF520 și, de asemenea, un exemplu despre cum ar fi utilizat cu Arduino.
Ce este un tranzistor MOSFET cu canal N? și cum funcționează
Un MOSFET (tranzistor cu efect de câmp cu oxid de metal și semiconductor) Este un tip de tranzistor cu efect de câmp care este utilizat pe scară largă în electronica modernă. Versiunea cu canal N este cea care ne interesează în acest caz și înseamnă că cei mai mulți purtători de sarcină care conduc curentul sunt electronii (sarcini negative).
După cum știți, MOSFET-ul are trei terminale, așa cum se vede în imaginea de mai sus, cum ar fi poarta, scurgere si sursa. Adică controlul pentru deschiderea sau închiderea fluxului de curent care trece prin canal de la sursă la scurgere, în timp ce sursa este acolo unde intră curentul și scurgerea de unde iese curentul.
Funcționarea MOSFET-ului N-canal se bazează pe creând un canal conductiv între dren și sursă prin aplicarea unei tensiuni pozitive la poartă. Imaginați-vă un sandwich: un strat de material semiconductor de tip P (cu găuri ca purtători majoritari) acționează ca pâinea, iar între aceste straturi există un strat de oxid (izolator) și un strat de material semiconductor de tip N (cu electroni ca purtători) . majoritar). Când o tensiune pozitivă este aplicată la poartă în raport cu sursa, se creează un câmp electric care atrage electroni liberi din materialul de tip N către interfața dintre oxid și materialul de tip P.
acest Acumularea de electroni în regiunea din apropierea porții formează un canal conductor de tip N. Acest canal acționează ca o punte între scurgere și sursă, permițând curentului să circule. Variând tensiunea la poartă, se poate controla lățimea canalului și, prin urmare, cantitatea de curent care curge între dren și sursă. Dacă tensiunea de poartă este îndepărtată, canalul dispare și curentul este întrerupt.
Când nu se aplică nicio tensiune pe poartă, nu există niciun câmp electric care să atragă electronii și să formeze canalul. Prin urmare, dispozitivul este într-o stare de întrerupere și nu conduce curentul. Prin aplicarea unei tensiuni pozitive la poartă, a câmp electric care atrage electronii și formează canalul. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât canalul este mai larg și curentul care poate curge este mai mare.
După cum știți deja, acești tranzistori MOSFET sunt utilizați pentru o mare varietate de aplicații diferite, acționând ca amplificatoare de semnal slab, la comutatoare pentru circuite digitale, la invertoare AC sau ca controlere de motoare, care va fi exemplul pe care îl voi da mai târziu. permițându-vă să controlați viteza și direcția motorului de curent continuu.
Ce este IRF520?
El IRF520 Este un tranzistor MOSFET unipolar cu canal N, așa cum am menționat mai înainte. Este conceput pentru a face față curenților și tensiunilor relativ mari. Este o componentă foarte populară în electronică datorită versatilității și ușurinței în utilizare.
Pinout și caracteristicile tehnice ale IRF520
Las caracteristicile tehnice ale IRF520 Acestea variază ușor în funcție de producător și versiunea dispozitivului, dar iată un rezumat al specificațiilor tipice pe care le veți găsi în fișa lor de date:
- Tensiune dren-sursă (Vds): De obicei este de 100 V, ceea ce înseamnă că poate rezista la o diferență de potențial de până la 100 de volți între scurgere și sursă.
- Curent de scurgere continuu (Id): în jur de 9.2 A la 25°C, deși acest lucru poate varia în funcție de puterea disipată.
- rezistenta la aprindere: De obicei 0.27 ohmi, aceasta este rezistența dintre dren și sursă atunci când MOSFET-ul este complet pornit. Rezistență mai mică înseamnă pierderi mai mici de disipare.
- Tensiune poarta-sursa (Vgs): Este de obicei 10V, dar tensiunea de prag (tensiunea minimă necesară pentru a porni MOSFET) este mai mică.
- Putere de disipare: în jur de 60W, dar necesită un radiator adecvat pentru a funcționa la această putere.
- Ambalare: De obicei vine ca TO-220, un pachet de plastic comun pentru tranzistoarele de putere.
- Pierdere redusă la comutare- IRF520 este cunoscut pentru comutarea sa rapidă, ceea ce înseamnă că poate schimba starea (pornit/oprit) foarte rapid, minimizând pierderile de putere.
- Fiabilitate ridicată: Este un dispozitiv robust și fiabil, ideal pentru aplicații industriale și de consum.
- usor de controlat- Poate fi controlat cu semnale digitale de joasă tensiune, făcându-l compatibil cu microcontrolere precum Arduino.
La fel ca tranzistoarele, are trei ace sau pinout, cea a porții, sursei și scurgerii, că dacă te uiți la tranzistorul din față, adică așa cum apare în fotografia anterioară, ai că pinul din stânga este 1 corespunzător porții, pin central Este de la scurgere sau 2, iar 3 corespunde celui din dreapta, care este sursa.
Formate și de unde să cumpărați
în afară de TO ambalaj dintre care am menționat anterior, există și module cu IRF520 care includ facilități mai mari de conectare. Prețul său este ieftin și îl găsești în multe magazine de electronice, și pe Amazon:
Nu au fost găsite produse.
Exemplu de utilizări ale IRF520 cu Arduino
În cele din urmă, vom include un exemplu de aplicarea IRF520 cu placa noastră preferată, the Arduino UNO. În acest caz, un modul HCMODU0083 va fi utilizat cu un IRF520 care acționează ca un controler pentru motoare de curent continuu sau DC. Aici poate fi efectuat un control foarte precis, folosind impulsuri PWM ca tehnică, iar prin controlul tensiunii variabile de intrare se poate realiza controlul asupra vitezei motorului.
Circuitul de testare a IRF520 este foarte simplu, trebuie doar să creați circuitul care apare în imaginea anterioară, folosind un potențiometru, o baterie de 9V și un motor. În ceea ce privește conexiunea, ceea ce vom face este să conectăm ieșirile de 5V GND și VCC ale plăcii Arduino cu potențiometrul și acestea și la GND și VCC corespunzătoare ale modulului IRF520, precum și la pinul analogic 3 al Arduino. În ceea ce privește SIG-ul modulului nostru, acesta va fi conectat direct la pinul 9 al plăcii Arduino pentru control folosind impulsuri PWM. În plus, trebuie să conectați Vin al modulului la o baterie de 9V în cazul nostru, deși ar funcționa cu orice baterie de la 5 la 24V. În cele din urmă, fila marcată Out pe modul, cu V+ și V-, va fi conectată la cele două borne ale motorului.
/*
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);
}