Mosfet per controllo corrente

Buongiorno a tutti, vi spiego brevemente il mio progetto, a scuola stiamo studiando i Mosfet e la cosa che mi ha subito interessato è il fatto che si possono controllare delle correnti molto importanti andando ad alimentare il Gate. Per avere un paragone e come se ho un tubo dove passa l'acqua e a dipendenza del valore della tensione che applico vado a chiudere e aprire questo rubinetto. Ho visto che ci sono diversi progetti dove viene utilizzato Arduino( tramite il pin 9 PWM) per andare a controllare questa corrente. a domanda e la seguente, se utilizzo Arduino con l'uscita PWM vado ad utilizzare il Mosfet come uno switch e vado ad accendere e spegnere il mio carico a dipendenza della frequenza della PWM oppure prende un periodo della PWM e fa una media, ad esempio se in uscita da Arduino ho 5 volt con un duty cycle del 50% alimenterò il mio Mosfet a 2.5V e scorreranno la meta degli Ampere per il quale e stato progettato il Mosfet?
Se il Mosfet ha una tensione massima di 10V e io lo alimento con una corrente continua di 2 V, funziona nello stesso modo?
Cercando in internet ho visto che ci sono gli LM317 che funzionano con questo sistema ma siamo limitati a 1.5A.
Qualcuno potrebbe aiutarmi a fare chiarezza?
Grazie mille a tutti e auguro una buona giornata :slight_smile:

Hai le idee confuse.
Con un duty cycle del 50% per il 50% del tempo il gate è a 5V per il restante 50% è a 0V (questo per ogni periodo del segnale).

Il mosfet, di per se (semplificando al massimo) e' l'equivalente di una resistenza variabile, che varia in funzione della tensione (e non della corrente come per i transistor) presente sul gate ... lo si usa principalmente come interruttore, perche' per correnti alte e' piu efficente di un transistor, ma si puo usare anche in regime lineare, per amplificare, oppure proprio come resistenza variabile nei carichi elettronici (ovviamente in questi casi serve un GROSSO dissipatore)

mozzini97:
... se utilizzo Arduino con l'uscita PWM vado ad utilizzare il Mosfet come uno switch e vado ad accendere e spegnere il mio carico a dipendenza della frequenza della PWM oppure prende un periodo della PWM e fa una media, ad esempio se in uscita da Arduino ho 5 volt con un duty cycle del 50% alimenterò il mio Mosfet a 2.5V e scorreranno la meta degli Ampere per il quale e stato progettato il Mosfet?

No, scorreranno sempre gli stessi Ampere, ma per la meta' del tempo ... il PWM controlla il periodo in cui rimane acceso rispetto a quello in cui rimane spento, poi il carico (secondo che tipo di carico e', ovviamente), fara' "una media" ... se ad esempio si tratta di una lampadina ad incandescenza o di un riscaldatore con una certa "inerzia termica" (e se ovviamente la frequenza del PWM e' maggiore di questa inerzia) , avrai una media causata da questa inerzia ... in pratica e' come se alimentassi con la meta' della corrente, solo che in trealta' usi la stessa corrente per la meta' del tempo ... inoltre c'e' una minima tensione di gate per mandarlo in conduzione piena, che cambia secondo i modelli ...

Se il Mosfet ha una tensione massima di 10V e io lo alimento con una corrente continua di 2 V, funziona nello stesso modo?

Dipende dal mosfet ... c'e' una tensione minima sotto la quale non si deve scendere, ma cambia da modello a modello, serve guardare i datasheet ...

LM317

Quello e' un regolatore di tensione, non ha nulla a che vedere con un mosfet ... :wink:

Grazie mille per la risposta immediata, se faccio l'integrale dell'area sul periodo avrò un valore medio di 2.5V.
Il mio dubbio più grande e quello se il Mosfet continua a fare acceso e spento?

Se pilotato correttamente, si (in PWM ovviamente)

Grazie mille Etemenanki per la risposta molto dettagliata, ora ho capito meglio come funziona. Se il mio carico è una batteria al litio e usassi il Mosfet come limitatore di corrente potrebbe andare bene? oppure questo accendersi e spegnersi va a rovinare la batteria?

Cosa intendi con limitatore di corrente ? ... per ricaricarla ? ...

Se si, meglio usare un chip apposito, che controlla tutti i parametri ... le batterie al litio sono abbastanza carogne, se si surriscaldano troppo durante la ricarica rischi di farle esplodere ...

Comunque in genere per ricaricare le batterie (a parte quelle al piombo) non usano il PWM ... usano sistemi diversi ... ad esempio, prima limiti la tensione al massimo di quella di una batteria totalmente carica (come 4.2V per le litio da 3.7V, ad esempio), ed un secondo stadio limita la corrente a quella di carica che vuoi ...

Comunque no, non dovrebbe rovinarsi la batteria, se la corrente non e' eccessiva e tieni controllata anche la temperatura, puoi usare anche il PWM, ma non e' il sistema migliore ...

mozzini97:
ad esempio se in uscita da Arduino ho 5 volt con un duty cycle del 50% alimenterò il mio Mosfet a 2.5V e scorreranno la meta degli Ampere per il quale e stato progettato il Mosfet?

No, scorreranno il massimo degli ampere impulsivamente. La media ha senso solo considerando un carico con elevata inerzia temporale rispetto al periodo del PWM.

Per far scorrere metà ampere serve un circuito lineare, oppure filtrare il PWM attraverso apposita induttanza, che però per le basse frequenze del PWM di Arduino sarebbe mastodontica come un trasformatore.

Se il Mosfet ha una tensione massima di 10V e io lo alimento con una corrente continua di 2 V, funziona nello stesso modo?
Cercando in internet ho visto che ci sono gli LM317 che funzionano con questo sistema ma siamo limitati a 1.5A.
Qualcuno potrebbe aiutarmi a fare chiarezza?

Bisognerebbe prima chiarire bene se intendiamo la stessa cosa con corrente e tensione, e se parli di regolatori di tensione o di corrente.

Per quanto riguarda la ricarica di piombo e litio in genere come detto si impone la tensione e si limita la corrente (ricarica più lenta), ma si possono anche caricare a corrente imposta e tensione limitata (ricarica più veloce), in entrambi i casi raggiunta la tensione prevista la corrente deve scendere a zero.

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