Aumentare corrente di uscita pwm

Salve a tutti,

Sono uno studente di elettronica e programmazione prossimo alla fine degli studi e quindi conosco più o meno bene tutto ciò che riguarda questo mondo.

Qualche mese fa ho acquistato un arduino uno per divertirmi a casa e ora mi è venuto in testa di fare un programma che controlli una striscia di led 3528 RGB lunga 5m e di 12V.

Per farlo e per poter ottenere tutti i colori sono obbligato a attaccarlo alle uscite PWM in modo tale da poter cambiare la tensione di uscita.

Il problema è che i led consumeranno sicuramente più di 1A e che le uscite PWM non forniscono 12V, quindi chiedo a voi: avete qualche consiglio per favore?

Ps. L'arduino lo alimento con una presa jack da 12V.

Buongiorno,
essendo il tuo primo post, nel rispetto del regolamento della sezione Italiana del forum (… punto 13, primo capoverso), ti chiedo cortesemente di presentarti IN QUESTO THREAD (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con MOLTA attenzione tutto il su citato REGOLAMENTO ... Grazie. :slight_smile:

Guglielmo

P.S.: Ti ricordo che, fino a quando non sarà fatta la presentazione, nessuno ti potrà rispondere, quindi ti consiglio di farla al più presto. :wink:

Ho fatto la mia presentazione :slight_smile:

Credo sia nel posto giusto

Si, tutto corretto.

Per il tuo quesito, prova a guardare lo schema allegato, in alto a destra ... l'esempio per pilotare una strip-led a 12 V :wink:

Guglielmo

scheda_5.pdf (429 KB)

Confermo quanto detto da super Guglielmo,

ho prodotto una elettronica simile e l'unico dubbio residuo è sulla necessità della resistenza da 100Ohm (nel mio progetto 200Ohm), la stessa perplessità la puoi trovare su atmega328 - PWM output maximum current - Arduino Stack Exchange .

Aggiungo una informazione, assicurati che il mosfet sia logic - level.

brazoayeye:
Aggiungo una informazione, assicurati che il mosfet sia logic - level.

SI, esatto ... nello schema è indicato il IRL540 che lo è, ma spesso, i negozianti, non avendolo disponibile tendono a vendere il IRF540 che invece NON lo è !

Guglielmo

Scusate ho ancora qualche perplessità, il transistor mosfet funziona solo come interruttore no? Quindi non posso avere valori variabili per alimentare i led. Non sarebbe meglio utilizzare per esempio un jfet?

Ultima cosa: è normale che il punto comune dei led sia 12V e non 0V?

lucapindi:
Scusate ho ancora qualche perplessità, il transistor mosfet funziona solo come interruttore no? Quindi non posso avere valori variabili per alimentare i led.

Può funzionare anche in modo lineare, ma se lo usi in PWM i valori variabili li produci appunto variando il PWM.

Ultima cosa: è normale che il punto comune dei led sia 12V e non 0V?

Dipende dal collegamento:
Anodo comune -> positivo in comune
Catodo comune -> negativo in comune
Sono entrambi collegamenti "normali".

lucapindi:
Scusate ho ancora qualche perplessità, il transistor mosfet funziona solo come interruttore no? Quindi non posso avere valori variabili per alimentare i led. Non sarebbe meglio utilizzare per esempio un jfet?

Ultima cosa: è normale che il punto comune dei led sia 12V e non 0V?

Ti consiglio di guardarti le basi della PWM e di come dimmerare i led. In particolare avere un carico resistivo per ridurre la corrente media ha come conseguenza una grossa dissipazione di energia del carico stesso, l'approccio più corretto è far accendere e spegnere il led ad una frequenza molto alta (solitamente 250Hz) di modo da aver sempre tutta la caduta di tensione sui led oppure una corrente nulla (due condizioni che evitano di far scaldare il mosfet).

Avere un mosfet logic level assicura che col voltaggio logico (5V?) il mosfet sia completamente aperto e non nella zona resistiva. Quella volta ho comprato degli IRLZ44N su internet a prezzi veramente bassi (tipo 1€ per 10)

lucapindi:
Scusate ho ancora qualche perplessità, il transistor mosfet funziona solo come interruttore no? Quindi non posso avere valori variabili per alimentare i led.

Ho idea che NON ti sia affatto chiaro come avviene la regolazione della luminosità dei LED pilotati in PWM e ...
... prova a studiare come funziona un PWM che ... di analogico e lineare (tensione variabile) NON ha assolutamente nulla.

Guglielmo

PWM: segnali binari pulsati dei quali il valore efficace corrisponde a una tensione continua o anche sinusoidale. Grazie.
L'uscita PWM la collego al gate del mosfet e con questo posso far passare corrente o no tra drain e source.
L'unica cosa che nn capivo era il fatto che si può regolare il passaggio di corrente poichè io credevo che un mosfet funzionasse solo come interruttore.

lucapindi:
L'unica cosa che nn capivo era il fatto che si può regolare il passaggio di corrente poichè io credevo che un mosfet funzionasse solo come interruttore.

... e quindi ? ? ? Un interruttore aperto non fa passare corrente, un interruttore chiuso la fa passare .... esattamente come con il PWM viene usato il MOSFET.

Guglielmo

Presumiamo che il mosfet sia come un interruttore chiuso con 5V sul gate e aperto con 0V.
Mi stai dicendo che:
Se metto 5V la corrente passa.
Se metto 0V la corrente nn passa.
Se metto 2.5V la corrente passa a metà.
Ho capito bene?

A 2,5V il mosfet avrà una certa resistenza, secondo la sua curva Id=f(Vgs), ma qui non ci interessa: noi lo facciamo lavorare solo in saturazione o in interdizione. Il duty cycle determina la luminosità che verrà percepita dall'occhio.

nel caso del PWM non puoi mettere la tensione a 2,5V, hai sempre o 5V o 0V, immagina di commutare da on a off molto velocemente dove il tempo di on è uguale al tempo di off e hai (in teoria) un led che si illumina al metà della sua luminosità massima, aumentando il tempo di on aumenta la luminosità percepita, mentre diminuendo si abbassa anche la luminosità, ma al mosfet e i led arrivano sempre 0V e la massima che sia 5V o 12V dipende da come hai collegato il mosfet.

lucapindi:
Presumiamo che il mosfet sia come un interruttore chiuso con 5V sul gate e aperto con 0V.
Mi stai dicendo che:
Se metto 5V la corrente passa.
Se metto 0V la corrente nn passa.
Se metto 2.5V la corrente passa a metà.
Ho capito bene?

No.

Distinguiamo nettamente il funzionamento lineare (corrente continua dipendente dalla Vgs e dalla Vds) dal funzionamento on/off a interruttore (corrente erogata ad impulsi).

Il PWM è un funzionamento ad impulsi, quindi si ha sempre o tutto aperto (passa la massima corrente) o tutto chiuso (passa niente), non esiste il caso pilotaggio a 2.5V.

Quello che c'è da capire del PWM è che la frequenza acceso/spento è così elevata da essere molto più veloce dell'inerzia del sistema a cui viene applicata (in questo caso la persistenza della retina dell'occhio), e pertanto alla fine di tutta quella sequenza acceso/spento si percepisce solo il valore medio... "come se" ci fossero 2.5V (o qualsiasi altro valore intermedio).

Quindi per variare la luminisità non si variano i volt (come nel caso lineare), ma la durata degli impulsi 'ton' rispetto al tempo totale 'ton'+'toff'.

Scusa ma l'intensità dei led non dipende dalla frequenza con la quale sono alimentati, che io sappia, ma dalla tensione d'alimentazione.

Punto 2: Mi stai dicendo che il mosfet lo faccio funzionare in modo "on" o "off", e siccome io posseggo già dei transistor bipolari npn, per evitare di fare ordini inutili posso utilizzare anche quelli?

lucapindi:
Scusa ma l'intensità dei led non dipende dalla frequenza con la quale sono alimentati, che io sappia, ma dalla tensione d'alimentazione.

Sbagliato, la luminosità in un LED dipende dalla CORRENTE e non dalla tensione ... tanto è vero che è d'obbligo una resistenza in serie per limitare la corrente al valore massimo specificato nel datasheet.

La variazione di luminosità nei LED si fa in PWM e non variando la corrente che ci fai scorrere ... in pratica sono tanti piccoli lampi di luce, di durata più o meno lunga che, la persistenza sulla retina, ti fa vedere come diversi livelli di luminosità.

Guglielmo

lucapindi:
Scusa ma l'intensità dei led non dipende dalla frequenza con la quale sono alimentati, che io sappia, ma dalla tensione d'alimentazione.

e tu saresti studente di elettronica prossimo alla fine degli studi?
Un consiglio: meno arduino e più teoria....

Posso chiederti che tipo di studi di elettronica stai facendo?
Ho letto la tua presentazione e mi ha incuriosito, a primo acchito pensavo alle scuole superiori o università italiane, invece dici "apprendistato di elettronica" in Svizzera.
Di che si tratta?
Anche l'elenco dei linguaggi che usi mi ha incuriosito: lista d'istruzioni, testo strutturato, schema a contatti, blocchi funzionali, diagrammi sequenziali, blocchi funzionali.
Scusa la domanda ma mi interessa capire di che si tratta perchè si discosta un po' da quello cui sono abituato e mi piacerebbe approfondire.
Scusate l'OT.