Info. Arduino2 e Mosfet/Relè su Uscita 3,3V

Salve a tutti, intanto che sono alle prese con i miei problemini (Ethernet Shield che con comunica se non prima di un reset Arduino uno rev3 + Ethernet shield v2.0 w5200 (seeedsstudio) - Generale - Arduino Forum ) inizio a "portarmi avanti" per qualche info su uno dei prossimi progetti che ho in mente.
Nel prossimo progetto userò Arduino2 solo come interfaccia di comando e rilievo di una serie di ingressi/uscite Analogiche e Digitali.. Il "vero" programma girerà su un programma (..scusate il gioco di parole..) fatto con VisualStudio..
Ora il problema è che sono indeciso cosa collegare alle uscite Arduino2 per gestire i carichi..Mosfet o Relè..
Per gli ingressi devo ancora scegliere che tipo di trasduttori utilizzare in campo (penso comunque con uscita4..20mA)
Grossomodo i carichi saranno così composti :

  • 230 V ac 10 A (semplici ON/OFF);
  • 110 V cc 10 A (semplici ON/OFF);
  • 12 V cc 10 A (in PWM);

Cosa mi consigliate di utilizzare? Se non ho capito male Aduino2 "utilizza" 3,3 V cc al max (e non più 5V cc come Arduino1).
Se uso Mosfet mi servirà prbabilmente un driver per "comandarli"..
Grazie per le Info.

LongiArduino

Arduino DUE rispetto all'UNO ha una minore corrente massima di uscita (pari alla corrente di un LED) oltre alla tensione a 3.3V.
La scelta è perciò semplice: per i carichi in AC i classici relè (a 12V DC visto che già usi questa tensione) pilotati da un driver NPN (ad esempio un array darlington tipo ULN2803), mentre per le uscite PWM un MOSFET N IRF640

Ciao grazie,
per i relè devo prevedere qualche resistenza o posso pilotarli direttamente?
Per i Mosfet invece mi serve un Driver o anche loro pilotabili direttamente?

cyberhs:
…mentre per le uscite PWM un MOSFET N IRF640

Scusate la domanda. @cyberhs, un IRF520 può andare bene lo stesso?

Per LongiarDuino:
La linea guida è quella di non richiedere una corrente eccessiva dai pin di output digitale.

Each pin can provide (source) a current of 3 mA or 15 mA, depending on the pin, or receive (sink) a current of 6 mA or 9 mA, depending on the pin.

Quindi, considerando una corrente massima di 3mA, il resistore di base deve avere il valore di 3.3V / 0.003A =~ 1k
Occorre anche tenere presente la hfe del transistor scelto in funzione della corrente max sulla bobina del relè (in genere circa 80 mA): una hfe = 100, ad esempio, riesce a fornire circa 3 * 100 = 300mA di corrente di collettore,

Per nid69ita:
il MOSFET IRF520 ha una corrente massima di circa 9A, insufficiente per i 10A richiesti. Se la richiesta fosse 5A, allora andrebbe bene.

nid69ita:

cyberhs:
…mentre per le uscite PWM un MOSFET N IRF640

Scusate la domanda. @cyberhs, un IRF520 può andare bene lo stesso?

Non va bene ne l’ uno ne l’altro. Hanno la tensione Gate minima per far andare in conduzione massima troppo alta. Non riesci a pilotarli bene con 5V e ancor di meno con 3,3V. Ne i modelli Logic leve MOSFET vanno bene con 3,3V. La cosa migliore é usare un driver adatti per MOSFET. Non so consigliarti nessun modello.

Ciao Uwe

Carissimo uwe,
leggo dal datasheet del IRF640 che la Gate Threshold Voltage va da 2V a 4V e lo stesso per il IRF520.
Ho forse mal compreso il significato di questo parametro?
Eventualmente si potrebbero usare lo RFP30N06LE oppure lo FQP30N06L che hanno una corrente massima di drain di ben 30A ed una Vgs da un minimo di 1V ad un massimo di 2.5V

Dal ds del irf640 risulta che alla tensione di 3v3 non funziona , quindi cyb… per avere 10-11 A bisogna dare almeno 5V

irf520 è ancora peggiore,

io consiglio per entrambe di dare al gate almeno 8V-10V ,

se questa tensione non è disponibile usare in vero logic level ad esempio IRLZ44

cyberhs:
Ho forse mal compreso il significato di questo parametro?

Si, è la tensione alla quale il mos comincia a funzionare nella zona lineare, ovvero conduce poco e scalda come una stufa, molto diversa dalla tensione Vgsat che è almeno il doppio della Vgt.
Breve spiegazione completa della cosa che avevo postato l'anno scorso.


Premesso che i componenti reali hanno tolleranze e parametri parassiti, quindi il loro comportamento è diverso da quello del componente ideale, la Vgsth non è la tensione per la saturazione del canale, è la tensione in cui il canale comincia a condurre, ovvero il mos consente di far scorrere una certa Ids in funzione della Vgs (transconduttanza), a seconda del modello di mos questo comportamento può essere più o meno esaltato in fuzione dell'uso finale del componente (analogico o digitale).
Per arrivare alla saturazione occorre almeno raddoppiare il valore massimo della Vgsth, nel tuo caso almeno 8V, infatti se guardi bene le varie curve dove si parla della corrente massima in saturazione la Vgs viene imposta a 10V che è il valore consigliato per la Vgssat
Il gate va posto a Vgssat + Vdd solo nel caso in cui lavori con il carico sul source invece che sul drain, p.e. un ponte H realizzato con solo mos canale N nel ramo superiore è necessario pilotare i gate con una tensione pari alla loro Vgssat sommata alla tensione di alimentazione del ponte, cosa che si risolve tramite appositi driver che oltre a fornire le elevati correnti, anche molte centinaia di mA (per pochi us), elevano opportunamente la tensione.


@astro, qui i due datasheet:
IRF640: http://www.vishay.com/docs/91036/91036.pdf
IRLZ44: http://www.vishay.com/docs/91328/91328.pdf

Gentilmente, mi puoi dire dove (pagina e riga) posso leggere questo datodi cui dici :
"Per arrivare alla saturazione occorre almeno raddoppiare il valore massimo della Vgsth, nel tuo caso almeno 8V, infatti se guardi bene le varie curve dove si parla della corrente massima in saturazione la Vgs viene imposta a 10V che è il valore consigliato per la Vgssat"

Ciao ragazzi, sto rileggendo le varie risposte e trovo tutto molto interessante..sicuramente dovrò approndire di più in prima persona anch'io l'argomento e magari farmi una specie di tabellina dove inserire, a sconda che io usi Arduino1 oppure Arduino2, i codici dei Mosfet, eventuale driver, eventuali resistenze.. tutto riferito in base alla tensionee e corrente del carico.. potrebbe essere interessante una cosa del genere.. bhe io con l'elettronica sono proprio quasi a zero... son praticamente alla legge di ohm.. :stuck_out_tongue: .. magari poi qualcuno ha avuto la mia stessa idea e si è già fatto questo "specchietto".
Grazie ancora e Buon Forum a tutti

LongiArduino