Një element tjetër për të shtuar në tonë lista e komponentëve elektronikë është Transistor MOSFET me kanal N i quajtur IRF520. Është një tranzistor që mund ta gjeni në formate të ndryshme, si të pavarura për t'u shtuar në qarqet tuaja, ashtu edhe në modul nëse dëshironi më shumë komoditete.
Në këtë artikull do të shohim të gjitha detajet dhe specifikimet teknike i IRF520 dhe gjithashtu një shembull se si do të përdoret me Arduino.
Çfarë është një transistor MOSFET me kanal N? dhe si funksionon
Un MOSFET (Tranzistor me efekt në terren me oksid metali-gjysmëpërçues) Është një lloj transistori me efekt në terren që përdoret gjerësisht në elektronikën moderne. Versioni i kanalit N është ai që na intereson në këtë rast dhe do të thotë se shumica e bartësve të ngarkesës që përçojnë rrymën janë elektronet (ngarkesat negative).
Siç e dini, MOSFET ka tre terminale siç shihet në imazhin e mësipërm, si p.sh porta, kullimi dhe burimi. Domethënë, kontrolli për të hapur ose mbyllur rrjedhën e rrymës që kalon nëpër kanal nga burimi në dren, ndërsa burimi është vendi ku hyn rryma dhe kullimi ku del rryma.
Funksionimi i MOSFET me kanal N bazohet në duke krijuar një kanal përçues midis kullimit dhe burimit duke aplikuar një tension pozitiv në portë. Imagjinoni një sanduiç: një shtresë e materialit gjysmëpërçues të tipit P (me vrima si bartës të shumicës) vepron si bukë, dhe midis këtyre shtresave ka një shtresë oksidi (izolues) dhe një shtresë materiali gjysmëpërçues të tipit N (me elektrone si bartës). shumicë). Kur një tension pozitiv aplikohet në portë në lidhje me burimin, krijohet një fushë elektrike që tërheq elektrone të lira nga materiali i tipit N drejt ndërfaqes midis oksidit dhe materialit të tipit P.
kjo Akumulimi i elektroneve në rajonin afër portës formon një kanal përcjellës të tipit N. Ky kanal vepron si një urë midis kullimit dhe burimit, duke lejuar që rryma të rrjedhë. Duke ndryshuar tensionin në portë, mund të kontrollohet gjerësia e kanalit dhe rrjedhimisht sasia e rrymës që rrjedh midis kullimit dhe burimit. Nëse hiqet tensioni i portës, kanali zhduket dhe rryma ndërpritet.
Kur nuk aplikohet tension në portë, nuk ka fushë elektrike për të tërhequr elektronet dhe për të formuar kanalin. Prandaj, pajisja është në gjendje ndërprerjeje dhe nuk kryen rrymë. Duke aplikuar një tension pozitiv në portë, a fushë elektrike që tërheq elektronet dhe formon kanalin. Sa më i lartë të jetë voltazhi, aq më i gjerë është kanali dhe aq më e madhe është rryma që mund të rrjedhë.
Siç e dini tashmë, këta transistorë MOSFET përdoren për një gamë të gjerë aplikimesh të ndryshme, duke vepruar si përforcues të dobët të sinjalit, në ndërprerës për qarqet dixhitale, në inverterë AC ose si kontrollues motorësh, që do të jetë shembulli që do të jap më vonë. duke ju lejuar të kontrolloni shpejtësinë dhe drejtimin e motorit DC.
Çfarë është IRF520?
El IRF520 Është një transistor unipolar MOSFET me kanal N, siç e përmenda më parë. Është projektuar për të trajtuar rryma dhe tensione relativisht të larta. Është një komponent shumë i popullarizuar në elektronikë për shkak të shkathtësisë dhe lehtësisë së përdorimit.
Pika dhe karakteristikat teknike të IRF520
L karakteristikat teknike të IRF520 Ato ndryshojnë pak në varësi të prodhuesit dhe versionit të pajisjes, por këtu është një përmbledhje e specifikimeve tipike që do të gjeni në fletën e tyre të të dhënave:
- Tensioni i burimit të shkarkimit (Vds): Zakonisht është 100 V, që do të thotë se mund të përballojë një diferencë potenciale deri në 100 volt midis kullimit dhe burimit.
- Rryma e vazhdueshme e shkarkimit (Id): rreth 9.2A në 25°C, megjithëse kjo mund të ndryshojë në varësi të shpërndarjes së energjisë.
- rezistenca ndaj ndezjes: Zakonisht 0.27 ohms, kjo është rezistenca midis kullimit dhe burimit kur MOSFET është plotësisht i ndezur. Rezistenca më e ulët nënkupton humbje më të ulëta të shpërndarjes.
- Tensioni i burimit të portës (Vgs): Zakonisht është 10 V, por voltazhi i pragut (tensioni minimal i nevojshëm për të ndezur MOSFET) është më i ulët.
- Fuqia e shpërndarjes: rreth 60 W, por kërkon një ngrohës të përshtatshëm për të funksionuar me këtë fuqi.
- Paketimi: Zakonisht vjen si një TO-220, një paketë e zakonshme plastike për transistorët e fuqisë.
- Humbje e ulët e ndërrimit- IRF520 është i njohur për ndërrimin e tij të shpejtë, që do të thotë se mund të ndryshojë gjendjen (ndezur/fikur) shumë shpejt, duke minimizuar humbjet e energjisë.
- Besueshmëri e lartë: Është një pajisje e fortë dhe e besueshme, ideale për aplikime industriale dhe konsumatore.
- Fácil de kontrollues- Mund të kontrollohet me sinjale dixhitale të tensionit të ulët, duke e bërë atë të pajtueshëm me mikrokontrolluesit si Arduino.
Ashtu si transistorët, ai ka tre kunjat ose pinout, atë të portës, burimit dhe kullimit, që nëse e shikoni tranzistorin nga faqja e përparme, domethënë siç duket në foton e mëparshme, keni se kunja në të majtë është ajo 1 që korrespondon me portën, kunja qendrore Është nga kullimi ose 2, dhe 3 korrespondon me atë në të djathtë, që është burimi.
Formatet dhe ku të blini
Përveç të NË ambalazhim nga të cilat përmenda më parë, ka gjithashtu modulet me IRF520 të cilat përfshijnë lehtësira më të mëdha për lidhje. Çmimi i tij është i lirë, dhe mund ta gjeni në shumë dyqane elektronike, gjithashtu në Amazon:
Shembull i përdorimit të IRF520 me Arduino
Së fundi, ne do të përfshijmë një shembull të aplikimi i IRF520 me tabelën tonë të preferuar, Arduino UNO. Në këtë rast, një modul HCMODU0083 do të përdoret me një IRF520 që vepron si një kontrollues për motorët me rrymë të drejtpërdrejtë ose DC. Këtu mund të kryhet një kontroll shumë i saktë, duke përdorur si teknikë impulset PWM dhe duke kontrolluar tensionin e ndryshueshëm të hyrjes, mund të arrihet kontrolli i shpejtësisë së motorit.
Qarku për të testuar IRF520 është shumë i thjeshtë, thjesht duhet të krijoni qarkun që shfaqet në imazhin e mëparshëm, duke përdorur një potenciometër, një bateri 9V dhe një motor. Për sa i përket lidhjes, ajo që do të bëjmë është të lidhim daljet 5V GND dhe VCC të tabelës Arduino me potenciometrin dhe këto gjithashtu me GND dhe VCC përkatës të modulit IRF520, si dhe me pinin analog 3 të Arduino. Sa i përket SIG të modulit tonë, ai do të lidhet drejtpërdrejt me pinin 9 të tabelës Arduino për kontroll duke përdorur pulset PWM. Përveç kësaj, duhet të lidhni gjithashtu Vin-in e modulit me një bateri 9V në rastin tonë, megjithëse do të funksiononte me çdo bateri 5 deri në 24 V. Së fundi, skeda e shënuar Jashtë në modul, me V+ dhe V-, do të lidhet me dy terminalet e motorit.
/*
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);
}