Soru:
Bu, 3.3V mantıkla 12V hattı değiştirmenin mantıklı bir yolu mu?
kortschak
2018-05-26 17:03:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Elektronik şeyler yapmayı öğrenmeye yeni başlıyorum, bu yüzden bu aptalca bir soru olabilir. Bunun buradaki benzer sorulardan yeterince farklı olduğunu düşünüyorum.

İlk proje olarak, bir ESP32 / ESP8266 MCU'ya dayalı bir fan denetleyicisi yapmak için çalışıyorum (yazılım geliştirmeden geliyorum, bu yüzden bu rahat bir yol gibi geliyor). Fan, 4 kablolu bir PC fanıdır (SUNON PMD1206PMB3-A 12V 3.4W). Fan hızını kontrol etmek için PWM sinyalini gönderecek çalışan bir sistemim var ve fanın takosunu geri almak için çalışmayı planlıyorum, ancak başlangıçta sistem kararlılığıyla ilgili bir sorun yaşıyorum, bunun nedeni fan çiziminin neden olduğu güç kararlılığı olduğunu düşünüyorum MCU önyüklenirken geçerli. Düşündüğüm bir yaklaşım, MCU'nun fana giden gücü kontrol etmesini sağlamak ve yalnızca önyükleme tamamlandığında açmasını sağlamaktır (bu, ayarlanan hız sıfır olduğunda fanın kapatılmasına izin verme avantajına sahiptir - sıfır görev döngüsü tuhaf bir şekilde fanın 20 dev / dak'da çalışmasını sağlar).

ESP32 3,3V mantığını kullandığından, MCU'dan bir hat ile bir MOSFET'i doğrudan değiştiremiyorum, bu yüzden buna benzer bir şey kullanmayı düşünüyordum.

3.3V to 12V load switch

Bu mantıklı bir yaklaşım mı? Bunu yapmanın daha iyi bir yolu var mı?

+ 12V ve + 5V'nin devrede zaten mevcut olduğuna dikkat edin - ancak bu ilgili cevaba baktığımda 12V'den çekebileceğim görülüyor.

Henüz matematiği yaptın mı?
4 telli fanın tüm güç mosfetlerine sahip olduğunun farkında mısınız?İhtiyacınız olan tek şey kontrol (mavi) kablosunu düşük tutmaktır, zaten +5 veya + 3.3V mantığında çalışır.Güç (sarı) kablosu doğrudan 12V'a gider.http://www.pavouk.org/hw/fan/en_fan4wire.html Tanımladığınız şey 3or2-kablolu fan denetleyicisine benziyor.
Evet, bu zaten devrenin geri kalanının bir parçası.- Bundan bahsettiğimi ve% 0'lık bir görev döngüsünün fanı durdurmadığını fark edeceksiniz (bu sorunun nedeni bu olmasa da).
Beş yanıtlar:
Olin Lathrop
2018-05-26 17:14:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Devrenizle ilgili birçok sorun:

  1. T1, bir emitör takipçisi olarak kullanılır. Bu nedenle çıkışı, 3.3 V girişinden daha az olacaktır. Şekil B-E düşüşü için 700 mV ve Q1 kapısının sürüldüğü maksimum 2,6 V

  2. S1, kaynak takipçisi olarak kullanılıyor. Önceden çıktısı, girdisinden daha az olacaktır. Bir BJT'nin aksine, T1 olduğu gibi, G-S voltajı o kadar kolay bilinmez. Herhangi bir önemli akımı sürmek için, en azından kapı eşik voltajının biraz üzerinde olmalıdır. Kapıda yalnızca 2,6 V ile motoru çalıştırmak için hiç voltaj kalmayabilir. Temel olarak, motor bu devre tarafından asla açılmayacaktır.

  3. Yukarıdakiler sorun olmasa bile, motorun kapalı olması gerektiğinde Q1 kapısını alçaltacak hiçbir şey yoktur.

İstediğiniz şeyi yapan basit bir devre, düşük taraf anahtarı olarak 3,3 V'den iyi bir şekilde çalıştırılabilen bir N kanal FET kullanmaktır. Örneğin, IRLML6344 burada uygun olacaktır. Yalnızca 2,5 V geçit sürücüsü ile 37 mΩ maksimum R DSON vardır.

Motoru (gösterdiğiniz diyotla) 12 V güç kaynağı ile FET tahliyesi arasına bağlayın, kaynağı toprağa bağlayın ve kapıyı doğrudan 0 ila 3,3 V dijital çıkıştan sürün. Evet, bu kadar kolay:

Düşük taraf sürücüsü için +1.Bu her zaman bir şeyler yapmanın en kolay yoludur.Yine de bir fan denetleyicisi için, bu genellikle bir başlık konektörüne gidecektir.12V ile fan arasına bir direnç eklemek, fan konektöründeki kısa devrenin 12V beslemesini silip süpürmesini önleyecektir.12R, fanın çalışmasını önemli ölçüde etkilemeden akımı 1A ile sınırlayacaktır.
MCU çıkışı belirsiz / değişken olduğunda (örneğin, başlarken) FET'in kapalı olduğundan emin olmak için kapıya bir aşağı açılır pencere eklemek iyi bir fikir olabilir.
Ayrıntılı cevap için teşekkür ederim.Yapacak çok şeyim var.
Buradaki diğer cevaplara baktığımda, alçak taraf sürücüsü tercihinin basitlikten kaynaklandığını anlıyorum.Durum bu mu, @Graham?Önerilen direnci ekledim, ancak amaçlanan başlık kutupsaldır, bu nedenle bu özel sorun bir sorun olmamalıdır.
@Kort: Direnç konusunda dikkatli olun.Fandan gelen voltajı kesebilir.Harici şortlara karşı koruma sağlamak istiyorsanız, çoklu sigorta daha iyi bir seçenektir.
Teşekkürler - şu anda onunla oynuyorum.Ben bununla ilgileneceğim.Sanırım bu 12V rayın hemen altına yerleştirilmelidir?
@kortschak Çok daha basit.Başka bir gerçek ihtiyaç olmadıkça, üst düzey bir sürücüye gitmeye gerek yok.Direnç elbette bir miktar voltaj düşürecektir, ancak bir fan motoru için minimum düzeyde olmalıdır - fazla akım almazlar.
-1
Andy aka
2018-05-26 17:16:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hayır, bu muhtemelen mantıklı bir yaklaşım değildir, çünkü N kanalı MOSFET bir kaynak takipçisi olarak kablolanmıştır ve bu nedenle geçit sürücü voltajından daha büyük bir voltaj çıkışı üretemez.Aslında, (diyelim) T1 tabanına 5 volt uygulandığında, yayıcı yaklaşık 4,3 volt olacaktır ve bu MOSFET kapısını çalıştırır.Bununla birlikte, MOSFET'in düzgün bir şekilde açılması için geçit ile kaynak arasında belki 4 volta ihtiyacı vardır, bu nedenle motorunuzda bir volt görebilirsiniz.

Daha iyi bir yol, bunun gibi bir P kanalı MOSFET kullanmaktır: -

enter image description here

Resim kaynağı.

Bu cevaba olumlu oy vermeye nasıl direnebilirim?
Michael Ward
2019-07-13 15:39:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bunun yukarıda açıklanan cevaba benzer olduğuna inanıyorum, ancak simülasyonu nasıl çalıştıracağımdan emin değilim. Ancak Eagle'da ngspice kullanarak denediğimde, Rload'da düşük voltaj aldım yani.kapıdaki voltaj 0.046 olmasına rağmen sadece 1.6v (wrt gnd) Fetiş bu noktada tamamen açık olmalı (düşündüm)

schematic

bu devreyi simüle edin - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şema

Tek bir şemadan daha fazlasını ekleyin.İyi bir cevap yapmak istiyorsanız, bunun neden iyi bir seçim olduğunu açıklayın.
Not @Hearth teşekkürler
user37998
2018-05-27 11:16:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Burada temel olarak iyi olan iki yaklaşım vardır:

Yükün "alçak tarafında" bir N-kanallı MOSFET kullanın, böylece drenaj yüke ve kaynak toprağa bağlanır.

MOSFET eşik voltajına bağlı olarak, mikrodenetleyicinizden MOSFET geçidinin doğrudan tahrik edilmesinde sorun olmayabilir ve bu genellikle çok hızlı veya çok yüksek güç gerektirmeyen sistemlerde sorunsuz çalışır. Mantık düzeyinde bir FET seçmek (böylece onu açacağınızdan emin olursunuz) iyi bir yaklaşımdır.

(Yüksek güçlü, yüksek hızlı sistemler gibi bazı durumlarda en iyisi, 12V beslemeli Microchip MCP1402 IC gibi bir kapı sürücüsü kullanarak MOSFET geçidini sıkı bir şekilde çalıştırmaktır.)

Kapıdan toprağa oldukça yüksek değerli bir direnç koymak, kontrolör devresinin yüksek Z durumuna geçmesi durumunda depolanmış yükü kapıdan boşaltmak iyi bir fikirdir, bu durumda yük kapanmayacaktır. . FET'in kapı kapasitansı ve kapı kablolamasının parazitik endüktansı tarafından oluşturulan halkayı sönümlemek için küçük bir seri direnç (10 ohm diyelim) de kullanılabilir.

VEYA, yüksek taraf anahtarına gidebilirsiniz. Başka bir ortak zemin yolu varsa veya toprağın nasıl bağlandığından emin değilseniz ve orada devreyi kesmek istemiyorsanız bazen + 12V rayı kesmek daha iyi bir yaklaşımdır.

Bu yüzden bir P-kanal MOSFET'e ihtiyacımız var.

Kaynağı + 12V'a bağlayın ve drenajı yüke bağlayın (MOSFET'in yük negatifi ile toprak arasına bağlandığı ve + 12V rayın her zaman olduğu alçak taraf anahtar durumunun aksine, yükün pozitif tarafı Yüke bağlı. Bu yüksek taraf anahtarı durumunda, yüke bağlı zemini bırakacağız ve MOSFET'i + 12V ray ile yük pozitif arasına yerleştireceğiz.)

Kapı ile kaynak arasına, örneğin 10k, geçidi + 12V'de tutacak bir çekme direnci koymamız gerekecek. P-kanal MOSFET varsayılan olarak kapalı kalacaktır.

Şimdi, kapı kaynağa göre yeterince negatif olduğunda, örneğin VG'nin toprağa göre 10V'un altında olduğunu söylemesi gibi, VGS -2V veya daha fazla olacak ve FET açılacaktır.

Buna örneğin 0-3.3V mantık seviyeleri olan bir mikro denetleyiciyi bağlayamazsınız - FET asla kapanmayacaktır.(Ve bu pin üzerinde + 12V'a çekilmekten hoşlanmayabilir.)

Başka bir transistöre ihtiyacımız var.Küçük bir N-kanal MOSFET veya NPN BJT.Yüksek güçlü bir cihaz olmak zorunda değil.Örneğin, bir 2N3904 mükemmel olur.

Bunu kolektör ile güç MOSFET'in kapısına bağlayın, yayıcıyı toprağa ve tabanı bir dirençle mikrodenetleyici devrenize bağlayın.

Şimdi, MCU pini + 3.3V'ye gittiğinde, küçük NPN transistörü açılır ve yüksek taraftaki güçlü MOSFET geçidini yere yakın çekerek açar ve yükü açar.

VEYA ... modern dört telli fırçasız PC fanlarında sağlanan etkinleştirme / PWM giriş sinyalini inceleyin.

"VEYA ... modern dört telli fırçasız PC fanlarında sağlanan etkinleştirme / PWM giriş sinyalini inceleyin." Bu soruda bahsediliyor - bunu yaptım.
Vlad
2018-05-27 16:18:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tüm öneriler büyük olasılıkla hayranınız için işe yarayacak olsa da, fan üreticisinin fan hızını kontrol etmek için yüksek taraf / düşük taraf değiştirmeyi önermediğini unutmayın.Ve yorumlardan birinin önerdiği gibi 4wire pwm hayranı kullanın :)

Bununla fan hızını kontrol etmek niyetinde değilim - yazdığım gibi - 4 telli denetleyici kurulumuna sahibim, ancak fan önyükleme sırasında dönüyor ve önyükleme kararsızlığına neden oluyor gibi görünüyor.
4 telli bir pwm fanı kullandığınızı yazarken, bahsettiğiniz (PMD1206PMB3-A) pek bir fan değildi.12V hattını 3V3'e nasıl düşürüyorsunuz?Projenizin kaba bir şemasını paylaşabilir misiniz?
Bu fan * 4 telli *.[Burada] gösterilen devrenin bir modifikasyonunu kullanıyorum (https://electronics.stackexchange.com/a/153887).SUNON'un bir Dell başlığı kullandığını ve renklerin yalnızca 4 telli için belirtilen renklerle gevşek bir şekilde ilişkili olduğunu unutmayın.


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 4.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...