Управление мощной нагрузкой с помощью микроконтроллера
Помигав светодиодам, изучив что и как происходит в микроконтроллере обычно думаешь: «. а может научиться управлять при помощи микроконтроллера к примеру освещением в комнате, или вентилятором, или просто подключить к выходу микроконтроллера что-то мощнее чем светодиод. «.
В данном случаи нагрузка относительно мощная, так как порты микроконтроллера по документации выдерживают до 50мА ток нагрузки (поверьте оно так и есть горят порты аж бегом!) необходимо выбрать промежуточное устройство, которое будет коммутировать нашу оконечную нагрузку.
Для примера возьмем микромощный коллекторный двигатель, который использовался в статье про регулятор скорости вращения двигателя.
Варианты построения выходного каскада устройств на микроконтроллерах:
1. Применение биполярного транзистора или микросхемы сборки(драйвера).
2. Применение полевого транзистора или сборки.
Рассмотрим преимущества и недостатки двух этих вариантов.
Биполярный транзистор.
Биполярный транзистор управляется током, что приводит к нескольким недостаткам его использования как выходного-коммутирующего устройства:
— нагрев самого транзистора,
— необходимость применять громоздкие радиаторы,
— максимальная частота коммутации ниже чем у полевых транзисторов.
Тем не менее биполярные транзисторы занимают определенную нишу в электронике и очень широко применяются в наше время.
Схема включения биполярного транзистора показана на рис. 1
Рис.1
Микросхема позволяет управлять сразу двумя коллекторными двигателями, так же что примечательно дает возможность управлять направлением вращения двигателей.
Очень полезно если двигатель установлен в гусеничное шасси и реверс просто необходим.
Схема управления питанием одной кнопкой | Мастер Винтик. Всё своими руками!
Почему такая странная схема
Почему такая странная схема включения биполярного транзистора для примера приведена?
Ведь в данном случае, если нет сигнала управляющего, транзистор по умолчанию закрыт и нагрузка по умолчанию под напряжением! Для того что бы этого избежать, придётся дополнительно ставить подтяжку базы транзистора, и только тогда при включении напряжения нагрузка не окажется автоматически подключенной.
Кроме того, придётся считаться с током нагрузки и выбирать сопротивление подходящей мощности, а мощные резисторы маленькими не бывают. Да и радиатор на них сложновато ставить в отличие от транзисторов.
И наконец, резистор даёт падение напряжения, т.е. придётся учитывать, что на нагрузку у нас пойдёт меньшее напряжение, нежели даёт источник питания.
Помимо вышесказанного, не перечислены преимущества биполярных транзисторов и недостатки полевых. Из текста на данный момент следует, что полевые транзисторы однозначно лучше, а биполярные почему то используют, но почему неясно, ведь есть же полевые, без недостатков.
Первый вариант видео
Для того чтобы исключить случайное включение или выключение, чаще используется задержка при нажатии. Это тоже легко реализуется в данной схеме, код ниже немного изменен и теперь включение и выключение происходит с трехсекундной задержкой:
dim flag as Byte ‘переменная для выполнения основной программы
dim a as Byte ‘для организации задержки
config PORTB . 0 = OUTPUT ‘выход светодиода
led alias portb . 0
config portd . 3 = OUTPUT ‘управление питанием
pwr alias portd . 3
config INT0 = low level ‘кнопка включения/выключения
On Int0 Zapusk :
enable int0 ‘разрешаем прерывания
enable interrupts
if flag = 1 then ‘выполнение основной программы
‘….
‘….
end if
if a = 3 then ‘если прошло 3 секунды
toggle pwr ‘включение / выключение
toggle led
goto ext ‘выход из цикла
end if
loop until pind . 2 = 1 ‘пока нажата кнопка крутимся здесь
ext :
a = 0
waitms 100
Gifr = 64
Управление мощной нагрузкой с помощью микроконтроллера | AVR Lab устройства на микроконтроллерах AVR
Управление Нагрузкой Одной Кнопкой на Полевом Транзисторе
Sleep Timer для радиоприемника .
Вообще можно использовать любой MOSFET, желательно с большим максимальным током, т.к. у него меньшее сопротивление открытого канала.
Управляется они одинаково, что P-канальный что N-канальный — затвором относительно истока (подложки), разница лишь во включении в цепь и соответственно в разном направлении управляющего напряжения. Если напряжения питания и управления равны, управление от микросхемы допустимо осуществить напрямую без дополнительных транзисторов.
На фото показаны MOSFET транзисторы, которые можно найти на материнской плате или в БП ATX, Datasheet на них не сложно найти в сети.
Кнопка S1 – любая, как только она будет нажата, приемник включиться, и начнется отсчет времени до отключения.
Ток, потребляемый микросхемой в выключенном состоянии, составляет единицы мкА и им можно пренебречь, поэтому нет необходимости в выключателе питания для самого таймера.
Налаживание сводится к проверке состояния триггеров до и после нажатия кнопки S1, и при необходимости подбора резистора R1* или емкости конденсатора С1*, от которых зависит время задержки, т.е. время в течение которого приемник будет находиться во включенном состоянии после запуска нажатием кнопки S1.
Схемы на полевом транзисторе и реле.
Схемы, с использованием полевого транзистора и реле работают аналогичным образом, При нажатии на кнопку реле включается, а как только контакты S1 размыкаются, начинается разряд конденсатора, после уменьшения напряжения на конденсаторе до определенного значения транзистор VT1 закрывается и отключает реле K1, которое управляет работой нагрузки.
Для того чтобы включить устройство на Рис.5. и начать отсчет времени до отключения, замыкают контакты кнопки S1, конденсатор С1 моментально заряжается, открывается полевой транзисторы VT1 и VT2 что приводит к включению реле, как только будет отпущена кнопка начаться отсчет времени до отключения которое зависит от емкости конденсатора С1.
Полевой транзистор может быть любым серии КП303, например, КП303В, КП303Е. Для работы в качестве VT2 во многих случаях подойдут транзисторы КТ209, КТ501, которые желательно подобрать по наибольшему коэффициенту передачи тока. При желании изменяя емкость конденсатора С1 можно изменить диапазон выдержки.
Ниже на рис.6, представлен еще один вариант схемы, который позволяет устанавливать выдержку с периодом до 60 минут и больше. Схема содержит времязадающий блок, состоящий из конденсатора C1; резисторов R1, R2; стабилитрона VD1; диода VD2; и двухкаскадного усилителя на транзисторах VT1, VT2. Подбором резистора R2 осуществляется установка выдержка времени.
