Rahmenbedingungen:
Ich habe ein kleines Projekt, in dem ich eine Solarzelle und einen Li-Ion Akku als Spannungsquelle benutze. Beides hängt an einem MPPT-Laderegler.
Der Arduino soll bei 8MHz und 3,3V laufen. Hierzu wird ein Spannungsregler eingesetzt um die 3,5 - 4,2V des Akkus auf 3,3V zu bringen.
Parallel dazu soll noch ein Step-Up-Modul (MT3608) am Akku hängen und 5V für einen BYJ48 Stepper Motor bereit stellen.
Was ich vor habe:
Ich möchte mit dem Arduino die Stromversorgung des Schrittmotors nur dann einschalten, wenn sie auch benötigt wird.
Der Arduino wird mit 3.3V betrieben, also sollten die Analogen und Digitalen Pins ebenfalls auf 3,3V beschränkt sein, korrekt?
Wie kann ich nun mit 3,3V und maximal 40mA die Schaltung realisieren?
Bisher konnte ich nur Relais finden, die mit 5V angesteuert werden. So eines ist auch noch in meinem alten Arduino-Starterset. Nun habe ich gelesen, man kann das auch mit Optokopplern und MOSFETS realisieren. Aber die Flut an Informationen erschlägt mich.
Ich hoffe daher, das mir jemand einen soliden Tipp geben kann, ohne das ich mich in eine Materie tiefer einarbeiten muss.
Die Spule hat nur 50 Ohm, bedeutet bei 3.3V fliest 60mA Strom das kann der Arduino Pin nicht liefern.
Der ist total überdimensioniert dafür leicht zum löten -> IRL3803.
Wen du hast Löterfahrung dan suche nach Low Level N-Kanal MOSFET.
Eigentlich geht auch ein Transistor zB. BC337.
ist viel kleiner
Wozu die Spannungsversorgung wegschalten? Brauchst Du nicht.
Der BYJ48 ist ein Universal-Schrittmotor. Er hat 2 Spulen mit Mittelanzapfung. Die Mittelanzapfung wird auf Versorgungsspannung geschaltet. Die 4 Endpunkte der Spulen werden nach einer gewissen Sequanz mittel Transistor auf Masse geschaltet.
Um den Motor stromlos zu schalten braucht es nur alle 4 Steuertransistoren auszuschalten.
Normalerweise wird zum BYJ48 ein ULN2003 geliefet. Dieser ist ein Daltigton Transistor Array das eine großen Spannungsabfall zwischen Emitter und Collektor hat. Bei 100mA Collektorstrom ist der Spannungabfall um 1V.
Da kannst Du den Motor auch an 4,2V bis 3,7V Batteriespannung versorgen und 4 Mosfets zur Ansteuerung nehmen. Da hast Du die gleiche Spannung am Motor wie mit 5V und dem ULN2003. Du brauchst so keinen Step up.
Momentan denke ich doch darüber nach, es mit einem N-Kanal MOSFET umzusetzen.
Pessimistisch davon ausgehend (nicht genau berechnet), das bei 5V bis zu 500mA fließen können (woanders las ich der BYJ48 braucht bis zu 300mA), ergibt sich eine Stromstärke von ~700mA bei 3,5V an meiner Stromquelle.
Ans Gate kommen dann 3,3V vom µC (mit Pull-Down Widerstand dazwischen)
An Source liegen 3,5 bis 4,2V an, maximal 700mA werden erwartet, ach sagen wir 1A
Nach Drain wird auf 5V erhöht mit dem Step-Up Converter.
Wenn ich mit diesen Werten einen MOSFET suche, werde ich mit völlig anderen Bezeichnungen wie Ugs, Vgs, Vgs th, Id usw. bombardiert. Die Flut an Daten erschlägt mich.
Ich muss aktuell auf Arbeit diverse Frameworks lernen (Backend-Developer) und habe nicht die Nerven privat noch das nächste große Fass aufzumachen.
Darum wäre ich dankbar, wenn ihr mir einen oder mehrere Modelle nenne könntet, mit denen ich arbeiten kann.
P.S.: Ich habe zwar einen ULN2003 vor dem Motor, aber eine Freilaufdiode wäre trotzdem sinnvoll, oder?
Ich habe leider momentan nicht die Nerven, mich tiefer mit Mittelanzapfung, Steuertransistoren oder die korrekte Wahl und Verschaltung des MOSFETS auseinander zu setzen. LEIDER.
Der hohen Fachkenntniss von euren bisherigen Antworten entnehme ich auch einen entsprechenden Anspruch an die Fragesteller.
Ich hoffe es enttäuscht daher nicht, das ich nach langem Suchen nun hierauf zurückgreifen werde:
Ich denke, das sollte meinen Anforderungen genügen.
Trotzdem möchte ich mich bei euch für eure Bemühungen bedanken.
Du hast den Motor, Du hast ein Multimeter, Du kannst den Spulenwiderstand (Mittelanzapfung - zu einem anderen Anschlusses) messen und den Strom berechnen.
Den BYJ48 gibt es in mehreren Ausführungen.
Brauchst Du nicht.
Du brauchtst Transistoren für die Ansteuerung des Motors. Wenn Du jetzt alle 4 Transistoren ausschaltest verbraucht der Motor keinen Strom.
