Ще один елемент, щоб додати до нашого список електронних компонентів є N-канальний MOSFET транзистор під назвою IRF520. Це транзистор, який ви можете знайти в різних форматах, як незалежних для додавання до ваших схем, так і в модулі, якщо вам потрібно більше комфорту.
У цій статті ми побачимо всі деталі та технічні характеристики IRF520, а також приклад його використання з Arduino.
Що таке N-канальний транзистор MOSFET? і як це працює
Un MOSFET (метал-оксид-напівпровідник польовий транзистор) Це тип польового транзистора, який широко використовується в сучасній електроніці. У цьому випадку нас цікавить N-канальна версія, яка означає, що основними носіями заряду, які проводять струм, є електрони (негативні заряди).
Як ви знаєте, MOSFET має три термінали, як показано на зображенні вище, наприклад затвор, стік і джерело. Тобто керування відкриттям або закриттям потоку струму, який проходить через канал від джерела до стоку, тоді як джерело є місцем входу струму, а стік – місцем виходу струму.
Робота N-канального MOSFET заснована на створення провідного каналу між стоком і витоком шляхом подачі позитивної напруги на затвор. Уявіть собі сендвіч: шар напівпровідникового матеріалу P-типу (з дірками як основними носіями) діє як хліб, а між цими шарами є шар оксиду (ізолятор) і шар напівпровідникового матеріалу N-типу (з електронами як носії) .більшість). Коли позитивна напруга прикладається до затвора відносно джерела, створюється електричне поле, яке притягує вільні електрони з матеріалу N-типу до межі розділу між оксидом і матеріалом P-типу.
це Накопичення електронів в області біля затвора утворює провідний канал N-типу. Цей канал діє як міст між стоком і джерелом, пропускаючи струм. Змінюючи напругу на затворі, можна контролювати ширину каналу і, отже, величину струму, що протікає між стоком і витоком. Якщо напруга на затворі знята, канал зникає і струм переривається.
Коли на затвор не подається напруга, немає електричного поля, яке б притягувало електрони та формувало канал. Тому прилад знаходиться в відключеному стані і не проводить струм. Подаючи позитивну напругу на затвор, a електричне поле, яке притягує електрони і формує канал. Чим вища напруга, тим ширший канал і тим більший струм може протікати.
Як ви вже знаєте, ці MOSFET-транзистори використовуються для широкого спектру різних застосувань, діючи як підсилювачі слабкого сигналу, для комутаторів для цифрових схем, для інверторів змінного струму або як контролери двигунів, які будуть прикладом, який я наведу пізніше. дозволяє контролювати швидкість і напрям двигуна постійного струму.
Що таке IRF520?
El IRF520 Це уніполярний N-канальний MOSFET транзистор, як я вже згадував раніше. Він призначений для роботи з відносно високими струмами та напругами. Це дуже популярний компонент в електроніці завдяки своїй універсальності та простоті використання.
Цокольовка і технічні характеристики IRF520
The технічні характеристики IRF520 Вони дещо відрізняються залежно від виробника та версії пристрою, але ось короткий перелік типових специфікацій, які ви знайдете в техніці:
- Напруга сток-витік (Vds): зазвичай це 100 В, що означає, що він може витримувати різницю потенціалів до 100 вольт між стоком і джерелом.
- Постійний струм витоку (Id): приблизно 9.2 A при 25°C, хоча це може змінюватись залежно від розсіюваної потужності.
- стійкість до займання: Зазвичай 0.27 Ом, це опір між стоком і витоком, коли MOSFET повністю увімкнено. Менший опір означає менші втрати на розсіювання.
- Напруга затвор-витік (Vgs): Зазвичай це 10 В, але порогова напруга (мінімальна напруга, необхідна для ввімкнення MOSFET) нижча.
- Потужність розсіювання: приблизно 60 Вт, але для роботи з такою потужністю потрібен відповідний радіатор.
- Упаковка: Зазвичай це ТО-220, звичайна пластикова упаковка для силових транзисторів.
- Низькі втрати при перемиканні- IRF520 відомий своїм швидким перемиканням, тобто він може змінювати стан (увімкнути/вимкнути) дуже швидко, мінімізуючи втрати електроенергії.
- Висока надійність: Це міцний і надійний пристрій, ідеальний для промислового та побутового застосування.
- легко контролювати- Ним можна керувати за допомогою цифрових сигналів низької напруги, що робить його сумісним з мікроконтролерами, такими як Arduino.
Як і транзисторів, він має три шпильки або розпіновку, затвора, витоку та стоку, що якщо ви подивитеся на транзистор з його передньої поверхні, тобто, як це видно на попередній фотографії, ви побачите, що штифт ліворуч - це 1, що відповідає затвору, центральний штифт Це від стоку або 2, а 3 відповідає правому, який є джерелом.
Формати і де купити
Окрім ДО упаковки про які я згадував раніше, також є модулі з IRF520 які включають більше можливостей для підключення. Його ціна низька, і ви можете знайти його в багатьох магазинах електроніки, а також на Amazon:
Не знайдено жодної продукції
Приклад використання IRF520 з Arduino
Нарешті ми наведемо приклад застосування IRF520 з нашою улюбленою платою, the Arduino UNO. У цьому випадку модуль HCMODU0083 буде використовуватися з IRF520, який діє як контролер для двигунів постійного струму або постійного струму. Тут можна здійснювати дуже точне керування, використовуючи ШІМ-імпульси як техніку, і шляхом керування змінною вхідною напругою можна досягти контролю над швидкістю двигуна.
Схема для перевірки IRF520 дуже проста, вам просто потрібно створити схему, яка з’являється на попередньому зображенні, використовуючи потенціометр, батарею 9 В і двигун. Що стосується з’єднання, ми під’єднаємо виходи 5 В GND і VCC плати Arduino з потенціометром, а також їх до відповідних GND і VCC модуля IRF520, а також до аналогового контакту 3 Arduino. Що стосується SIG нашого модуля, то він буде підключатися безпосередньо до виводу 9 плати Arduino для управління за допомогою імпульсів ШІМ. Крім того, ви також повинні підключити Vin модуля до акумулятора 9 В у нашому випадку, хоча він буде працювати з будь-яким акумулятором від 5 до 24 В. Нарешті, вкладка з позначкою Out на модулі з V+ і V- буде підключена до двох клем двигуна.
/*
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);
}