Ciao a tutti,
La mia è più un’osservazione che una domanda, in quanto vorrei condividere risultati misurati e pareri da parte di chiunque come me si sia trovato di fronte allo stesso dilemma: avendo a disposizione più metodi per comandare un carico, sia esso un motore od una striscia LED, qual è quello più efficiente in termini di resa tra tensione in ingresso ed in uscita?
Ho a disposizione i seguenti: ponte H L293NE (quello presente nello starter kit di Arduino per intenderci, datasheet), ponte H L298N (questo) ed un mosfet IRF520 (questo).
Innanzitutto controllo che gli strumenti che sto utilizzando funzioni correttamente: ho un potenziometro, per variare la V in ingresso tramite Arduino, un multimetro, per misurare la V in uscita ai piedini del mio utilizzatore e due diverse sorgenti di V per mediare i risultati ottenuti (5,5 ed 8V)
La prima buona notizia è che i miei strumenti funzionano correttamente, vale a dire impostando un valore al potenziometro (lo ruoto fintanto che leggo da seriale valori compresi tra 255 a 50) la tensione misurata in uscita è direttamente proporzionale con il mio ingresso (andamento lineare, come mi aspettavo, vedi la linea tratteggiata in giallo del grafico allegato)
Il primo ostacolo arriva quanto utilizzo il ponte H L293NE e vedo che la V attesa (ovvero quella che mi aspetto arrivi ai capi del mio motore misurata da multimetro) è inferiore a quella “teorizzata” facendo semplicemente un rapporto tipo V nominale da sorgente esterna/rotazione potenziometro. Come detto prima ho mediato i risultati ottenuti con due alimentazioni esterne diverse, una batteria da 9V (un po' vecchia, quindi 8V) e 4 pile AA ricaricabili da 5,5V totali.
Leggendo un po' qua e là scopro che tipicamente un ponte H, alimentato ad esempio con 12V, soffre di una caduta di tensione di circa 2V, per cui introduco nei miei calcoli un fattore di correzione lineare del 17%
Ripeto l’esercizio con l’altro ponte a mia disposizione, il L298N, e vedo che si comporta come nel caso precedente. Trovo qualche discrepanza per livelli bassi di V quando vado a mediare i risultati di più prove ottenute col L293NE e vedo una curva (in verde, nel grafico allegato) che è più spostata verso il caso “ideale”.
I risultati migliori li ottengo con il mosfet: già dopo un paio di prove vedo una curva (in blu, nel grafico allegato) che “insegue” l’andamento lineare, senza applicare fattori di correzione.
Quindi, visto che sono andato un po' troppo lungo e sono il primo che detesta scrollare la rotella del mouse per arrivare alle conclusioni, RIASSUNTO:
- Il mosfet IRF520 sembra, in relazione ai carichi del mio esercizio sotto i 10V, lo strumento con una minore dispersione di potenza e con una caratteristica di funzionamento “quasi” lineare, nel grafico allegato V restituita vs input da potenziometro
- I due ponti H hanno una caduta di V che arriva fino al 35%, ma sono anche l’unica soluzione per chi debba controllare anche il senso di rotazione di un motore. Probabilmente il valore di caduta di tensione del 17% considerato non va applicato linearmente, anche perché si tradurrebbe in un “guadagno” nei range di V più bassi
Qualcuno di voi è arrivato alle mie stesse conclusioni? Qualche idea che potrebbe essermi sfuggita?
Grazie e buona Pasqua!
Andrea
