Схема подключения нагрузки
Схема подключения нагрузкиСкачать файл - Схема подключения нагрузки
В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой. Под внешней нагрузкой я понимаю все, что прицеплено к ножкам микроконтроллера — светодиоды, лампочки, реле, двигатели, исполнительные устройства … ну Вы поняли. И как бы не была заезжена данная тема, но, чтобы избежать повторений в следующих статьях, я все-же рискну быть не оригинальным — Вы уж меня простите: Сразу договоримся, что речь идет о цифровом сигнале микроконтроллер все-таки цифровое устройство и не будем отходить от общей логики: Нагрузкой постоянного тока являются: Такая нагрузка наиболее просто и наиболее часто подключается к микроконтроллеру. Самый простой и, наверно, чаще всего используемый способ, если речь идет о светодиодах. Резистор нужен для того, чтобы ограничить ток протекающий, через ножку микроконтроллера до допустимых 20мА. Его называют балластным или гасящим. Примерно рассчитать величину резистора можно зная сопротивление нагрузки Rн. Как видно, даже в самом худшем случае, когда сопротивление нагрузки равно нулю достаточно Ом для того, что бы ток не превысил 20мА. А значит, если неохота чего-то там считать — ставьте Ом и Вы защитите порт от перегрузки. Достоинство способа очевидно — простота. Если так случилась, что Ваша нагрузка потребляет более 20мА, то, ясное дело, резистор тут не поможет. Нужно как-то увеличить читай усилить ток. Что применяют для усиления сигнала? Для усиления удобней применять n-p-n транзистор, включенный по схеме ОЭ. При таком способе можно подключать нагрузку с большим напряжением питания, чем питание микроконтроллера. Резистор на базе — ограничительный. Может варьироваться в широких пределах кОм , в любом случае транзистор будет работать в режиме насыщения. Транзистор может быть любой n-p-n транзистор. Коэффициент усиления, практически не имеет значения. Выбирается транзистор по току коллектора нужный нам ток и напряжению коллектор-эмиттер напряжение которым запитывается нагрузка. Еще имеет значение рассеиваемая мощность — чтоб не перегрелся. Из распространенных и легко доступных можно заюзать BC, BC, BC, BC с любыми буквами мА , да и тот-же КТ сойдет это у кого со старых запасов остались. Ну а если ток нашей нагрузки лежит в пределах десятка ампер? Биполярный транзистор применить не получиться, так как токи управления таким транзистором велики и скорей всего превысят 20мА. Выходом может служить или составной транзистор читать ниже или полевой транзистор он же МОП, он же MOSFET. Полевой транзистор просто замечательная штука, так как он управляется не током, а потенциалом на затворе. Это делает возможным микроскопическим током на затворе управлять большими токами нагрузки. Для нас подойдет любой n-канальный полевой транзистор. Выбираем, как и биполярный, по току, напряжению и рассеиваемой мощности. При включении полевого транзистора нужно учесть ряд моментов: Для того чтобы ограничить эти токи в затвор ставиться ограничивающий резистор. У полевого транзистора на фоне всех его положительных качеств есть недостаток. Платой за управление малым током является медлительность транзистора. ШИМ, конечно, он потянет, но на превышение допустимой частоты он Вам ответит перегревом. Для применения можно порекомендовать мощные транзисторы IRF, IRF Их часто используют и поэтому их легко достать. Альтернативой применения полевого транзистора при сильноточной нагрузке является применение составного транзистора Дарлингтона. Внешне это такой-же транзистор, как скажем, биполярный, но внутри для управления мощным выходным транзистором используется предварительная усилительная схема. Это позволяет малыми токами управлять мощной нагрузкой. Применение транзистора Дарлингтона не так интересно, как применение сборки таких транзисторов. Есть такая замечательная микросхема как ULN В ее составе аж 7 транзисторов Дарлингтона, причем каждый можно нагрузить током до мА, причем их можно включать параллельно для увеличения тока. Микросхема очень легко подключается к микроконтроллеру просто ножка к ножке имеет удобную разводку вход напротив выхода и не требует дополнительной обвязки. В результате такой удачной конструкции ULN широко используется в радиолюбительской практике. Соответственно достать ее не составит труда. Если Вам нужно управлять устройствами переменного тока чаще всего v , то тут все сложней, но не на много. Самым простым и, наверное, самым надежным есть подключение при помощи реле. Катушка реле, сама собой, является сильноточной нагрузкой, поэтому напрямую к микроконтроллеру ее не включишь. Реле можно подключить через транзистор полевой или биполярный или через туже ULN, если нужно несколько каналов. Достоинства такого способа большой коммутируемый ток зависит от выбранного реле , гальваническая развязка. Что-то рекомендовать для применения не имеет смысла — реле много, выбирайте по нужным параметрам и цене. Если нужно управлять мощной нагрузкой переменного тока а особенно если нужно управлять мощностью выдаваемой на нагрузку димеры , то Вам просто не обойтись без применения симистора или триака. Закрывается симистор сам, в момент отсутствия напряжения на нем при переходе напряжения через ноль. Вот тут начинаются сложности. Микроконтроллер должен контролировать момент перехода через ноль напряжения и в точно определенный момент подавать импульс для открытия симистора — это постоянная занятость контроллера. Еще одна сложность это отсутствие гальванической развязки у симистора. Приходится ее делать на отдельных элементах усложняя схему. Хотя современные симисторы управляются довольно малым током и их можно подключить напрямую через ограничительный резистор к микроконтроллеру, из соображений безопасности приходится их включать через оптические развязывающие приборы. Причем это касается не только цепей управления симистором, но и цепей контроля нуля. Довольно неоднозначный способ подключения нагрузки. Так как с одной стороны требует активного участия микроконтроллера и относительно сложного схемотехнического решения. С другой стороны позволяет очень гибко манипулировать нагрузкой. Еще один недостаток применения симисторов — большое количество цифрового шума, создаваемого при их работе — нужны цепи подавления. Симисторы довольно широко используются, а в некоторых областях просто незаменимы, поэтому достать их не составляет каких либо проблем. С недавних пор у радиолюбителей появилась очень замечательная штука — твердотельные реле. Представляют они из себя оптические приборы еще их называют оптореле , с одной стороны, в общем случае, стоит светодиод, а с другой полевой транзистор со светочувствительным затвором. Управляется эта штука малым током, а манипулировать может значительной нагрузкой. Подключать твердотельное реле к микроконтроллеру очень просто — как светодиод — через резистор. Нагрузка может быть как постоянного, так и переменного тока в зависимости от конструкции реле. Из недостатков следует отметить относительную медлительность чаще всего для коммутации используется полевик и довольно значительную стоимость реле. Если не гнаться за завышенными характеристиками можно подобрать себе прибор по приемлемой цене. Например, реле CPCN управляется током от 2мА, при этом способно коммутировать нагрузку переменного и постоянного тока мА и v очень полезная для радиолюбителей вещь! Спасибо за разъяснение, я просто думал что он рассчитывается как-то по другому из за ёмкости а не как токоограничивающий. В основном везде пишут якобы Ом ставить. Вопросы в тему 1. К МК через резистор 3к и тр-р КТ ОЭ была подключена нагрузка обмотка в коллектор. Управление по импульсу на выходе МК. Схема не заработала, сгорел порт МК и пришлось поставить вместо обмотки реле на 5В по управлению, а на контакты — нагрузку коммутировал на 12В. Почему не заработала первая схема и почему сгорел порт? В литературе показано, что нагрузки подключают в сток транзисторов MOSFET независимо от типа канала. Я пробовал включить усилитель TDA в исток по схеме на одном IRF, но усилитель не заработал, так как с потенциалом на ноге Vcc творилось непонятное, значение было ни как не Vcc. Почему автор включил усилитель в исток, а не использовал p-канальный транзистор с включением нагрузки в сток? Причина перегорания порта, скорей всего, в индуктивной нагрузке, на которой создалось значительное ЭДС самоиндукции, ток от которого сжег и транзистор и порт МК. В случае подключения индуктивных нагрузок обязательно применение защитного диода например, как в п. Можно ли подключать нагрузку в исток полевых транзисторов? Защитный диод нужен в любом случае на индуктивной нагрузке желательно еще и шотки. А не задействованые входа ULN нужно соединить с землёй? Можно и на землю. Это, в принципе, не из этой темы. При помощи moc можно, например, управлять нагрузкой переменного тока вольт. Извиняюсь, если чего-то не понял. Управление постоянным током от контроллера совершенно легко реализуется с помощью тиристора. Я использовал MCR, через него пропустил 12V, на управляющий электрод подал сигнал от вывода Ардуино. Соединил минусы источника питания и Ардуино. Что я делаю не так? И при снятии управляющего сигнала тиристор закрывался? Ну в таком случае через него протекал ток ниже тока удержания. В нормальном режиме работы Вы бы открыли тиристор только один раз. Дальше он бы не реагировал ни на какие сигналы на управляющем электроде. Использовал такую схему по незнанию. Немного почитал — сам удивился. Значит, открытия не получилось. Расчётный ток был больше паспортного тока удержания, но не на большую величину. Как Вы думаете, могло повлиять то, что управлял импульсами мс? Вероятно, импульсное управление может увеличить ток удержания на мА, но я нигде не нашёл про это. Или всё же забыть про этот факт, и не пытаться его использовать для получения импульсов более высокого напражения? Даже если это получилось в данной конкретной схеме, то так в последующем делать не стоит — это не целевое применение тиристора и люди, которые будут заглядывать в Вашу схему, будут сбыты с толку. Накопал мосфет, правда другой IRF На сайте Ардуино их рекомендуют подключать к выходам процессора вообще без резисторов. Как Вы считаете, это всё же ошибка? Или это особенности подключения именно этого полевого транзистора? Ну на сайте Ардуино немного не договаривают. Полевик и правда управляется потенциалом, но в момент когда подается высокий уровень на затвор кратковременно возникает значительный скачек тока, так как заряжается емкость затвора. Этот ток может повредить порт МК. Так что лучше резистор ставить. Да, резистор должен быть в цепи затвора. Я думаю значение на картинке 3кОм немного завышено. Лучше использовать 1 — 2кОм. Так сократится время переходных процессов и выделяемого тепла при больших токах нагрузки. Здравствуйте, по пункту 2. Вот у меня как раз таки такой вариант безопасность в данном контексте не имеет значения , но однако не работает. В чем проблема может быть? Для того чтобы открыть симистор необходимо чтобы управляющий импульс обеспечивал не менее заданного по даташиту тока отпирания. Если не ошибаюсь для Вашего случая это 10мА. Резистор в 1кОм явно не даст этому току быть в нужных пределах. Не должен он был так сделать… Если сделал — боюсь МК сгорел. Схему где то взяли готовую или сами ее делали? Возьмите за основу что-то рабочее и примените для своих нужд. Например, моя гирлянда с подобным управлением уже несколько лет горит неделями на Новый Год — все нормально. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Добавить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Iconic One Theme Powered by Wordpress.
Как подключить к устройству нагрузку?
Уволили без объяснения причин что делать
Должностные инструкции административный директор
Варианты подключения трехфазной нагрузки
Чем можно убрать серную пробку из уха
Реальные истории зрелых женщин
Огэ русский язык сколько баллов на 3
Подключение трехфазной нагрузки
Вечерняя школа тюмень официальный сайт
Значение асептики в профилактике гнойно септических заболеваний