Sto portando il progetto di RiciWeb, l'Ardu Aquarium Controller, da Arduino UNO a Arduino ZERO, ovvero da una logica funzionante a 5V a quella a 3.3V.
Sono riuscito a sostituire quasi tutti i componenti ma mi rimane il dubbio per i MosFet utilizzati come componente di potenza per la regolazione delle luci tramite PWM.
Nel progetto a 5V vengono utilizzati gli IRL540. Vorrei semplicemente sostituire il componente senza modificare né lo schema elettrico né tanto meno i PCB già creati.
C'è un MosFet che possa funzionare bene anche a 3.3V e una corrente massima di 3mA?
Posso usare gli stessi IRL540?
IRL540 è un logic level e funziona anche a tensioni più basse.
A 3.3V può controllare fino a 20A.
Un problema, invece, può essere il limite dei 3mA: il gate del MOSFET è in pratica un condensatore che richiede una certa corrente per essere caricato (quando è scarico in pratica è un corto).
Si usa mettere un resistore sul gate per limitare questa corrente e non danneggiare l'uscita della ZERO: 3.3V / 0.003 = 1100 ohm che puoi approssimare a 1k.
Tuttavia questa resistenza può essere un problema per la velocità, cioè il tempo di salita e di discesa in uscita al MOSFET.
Se è usato per commutazione ON/OFF va bene, ma se serve ad un controllo PWM non è certo il massimo.
Ti conviene sfruttare un driver per mosfet che gia preveda i 3.3V come tensione di comando sugli ingressi, ma che essendo alimentato a 12 o piu volt, ti permette poi di pilotare qualsiasi mosfet, anche quelli non logic-level ... ad esempio, TC1410 ... oppure roba come gli LTC1157, che hanno all'interno un tripler per generare la tensione di gate partendo da quella piu bassa di alimentazione, ma secondo me il TC4110 o altro simile e' ancora la scelta migliore ...
L'alternativa e' costruirtiun driver per ogni mosfet a componenti discreti ... non molto pratica se hai parecchi mosfet da pilotare ...
Come integrato ho trovato questo --> http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34152-D.PDF
Ho tre linee quindi mi serviranno due integrati affiancati.
A questo punto li alimento a 12V e gli mando in ingresso i segnali dell'Arduino a 3.3V
Però dovrò creare una schedina apposita.
Gli IRL540 li posso pilotare a 12V o devo passare ai tradizionali IRF540?
Appoggio la scelta (anche per semplicità circuitale) di cyberhs.
Senza complicarti la vita basta scegliere un MOS logic-level, e ce ne sono tanti in giro (uno a caso che ho qua sul banco: IRLR3103, 2$ per 10 pcs).
Per la resistenza di gate non farti troppe seghe, in realtà è meglio metterla molto più bassa, questo perchè la capacità di gate, con la resistenza in serie, forma una cella RC con un tempo di carica Tau = RC, che nel caso di necessità di commutazioni molto rapide, può essere un problema. 100 Ohm vanno più che bene per salvare l'output della MCU (in realtà sono correnti discrete ma brevissime nel dominio del tempo) e la velocità di commutazione.
I driver si usano per circuiti molto più complessi, tipo i controlli per motore con ponti ad H e magari PowerMosfet ad alta tensione, notoriamente abbastanza "sordi" come tensione di gate.
Per accendere un semplice interruttore a Mos, sono una vera esagerazione!
BaBBuino:
Per la resistenza di gate non farti troppe seghe, in realtà è meglio metterla molto più bassa
Seghe mentali no, però la R deve avere un valore sufficiente per limitare al valore massimo possibile la corrente supportata dal pin.
Nel caso della ZERO sono 3 mA e la R deve essere da 1k, se c'è solo da accendere/spegnere il mos ogni tanto non ci sono problemi, se deve lavorare in pwm invece è problema e serve il driver.
astrobeed:
Seghe mentali no, però la R deve avere un valore sufficiente per limitare al valore massimo possibile la corrente supportata dal pin.
Nel caso della ZERO sono 3 mA e la R deve essere da 1k, se c'è solo da accendere/spegnere il mos ogni tanto non ci sono problemi, se deve lavorare in pwm invece è problema e serve il driver.
Piu tipo questo Resistenza scalda - Hardware - Arduino Forum, se devi farci il PWM con dei pin di uscita che non possono dare piu di qualche mA ... al limite per sicureza aumenta un po la resistenza sulla base, da 1K ad 1.5K ...
Etem, il tuo schema mi pare molto più complesso che non mettere due integrati DIP-8.
Comunque guardando il datasheet del SAMD21G18 (Atmel-42181-SAM-D21_Datasheet), il microcontrollore della ZERO, ogni pin può erogare in uscita o 2mA o 7mA (pag. 952). Dipende dall'attivazione di un apposito registro.
Non sapendo come il core setta quel particolare registro (non ho controllato) è meglio cautelarsi e pensare ad una corrente massima di 2mA.
Preferisco modificare lo schema che il software.
Metti che un domani mi dimentico della modifica software e con lo stesso schema invece di erogare 7mA ne eroga solo 2mA. O non funziona o mi si brucia il pin. E Murphy dice che sarà la seconda.
Non ti fidi del pilotaggio diretto? Ok! Poca corrente in uscita dal M0? Ok!
Basta mettere due transistor ad alto HFE (es BC517 e suo complementare Intelligent Power and Sensing Technologies | onsemi) con questa configurazione Push-pull, che eventualmente può anche pescare dal collettore una VCC di qualsiasi valore.
Non è complicarsi la vita.
Questo fa parte di un progetto più ampio e replicabile da chiunque e nell'ottica della semplicità trovo più facile creare una schedina con 2 zoccoli per due componenti DIP-8 identici che non una schedina con sei componenti discreti ovvero con transistor di 2 tipi diversi (PNP e NPN) con relativa facilità nel poterli confondere e montare non correttamente.
PaoloP:
Non è complicarsi la vita.
Questo fa parte di un progetto più ampio e replicabile da chiunque e nell'ottica della semplicità trovo più facile creare una schedina con 2 zoccoli per due componenti DIP-8 identici che non una schedina con sei componenti discreti ovvero con transistor di 2 tipi diversi (PNP e NPN) con relativa facilità nel poterli confondere e montare non correttamente.
Abbi pazienza... confodere 2 transistor... montarli non correttamente...
Ci sono un sacco di hobby simpatici dove non si deve badare alla polarità di due transistor, ma perfino nel dedicarsi all'Hobby del legno, a volte, bisogna sapere montare correttamente gli incastri ad angolo...
E cosa hai pensato per il problema di quelli che inseriscono gli integrati al contrario?
Infatti anche il mio consiglio iniziale era quello di usare dei driver gia fatti "formato IC" ... specie quelli alimentati dalla parte di potenza (12V o simile, dal lato carico) piuttosto che quelli con il tripler ... perche' cosi si possono usare senza problemi sia con i logic-level che con i mos standard
Ma scusa, curiosita', perche' la zero ? ... mancanza di risorse lato MCU ? ... non mi sembra che la zero sia cosi supportata ne cosi conosciuta ...
Etemenanki:
Ma scusa, curiosita', perche' la zero ? ... mancanza di risorse lato MCU ? ... non mi sembra che la zero sia cosi supportata ne cosi conosciuta ...
Perchè @PaoloP è l'unico che l'ha comprata, qualcosa dovrà pur farci
... al limite per sicureza aumenta un po la resistenza sulla base, da 1K ad 1.5K ...
