Hej,
Jag har just installerat 12v led-belysning i min garderob hemma som jag dimmar m.h.a. pwm från Arduino och en TIP120-transistor. Det fungerar tillfredsställande, jag valde TIP120 för att jag såg ett kopplingsschema på liknande koppling på nätet med dessa transistorer. Men hur skall man egentligen resonera vid val av transistor för dimning?
Jag förstår principen bakom spänningsregulering med transistor, men vet ej vilka parametrar jag skall välja efter? Låt säga att jag vill dimma en 12v, 20w halogenlampa. Om jag kopplar basen till en pwn-utgång på Arduinot vill jag ju att transistorn är helt "avstängd" då jag skriver analogWrite(pin, 0) och fullt ledade när vid 255 dito. Vad bestämmer den egenskapen? Vad mer måste jag tänka på vid val av transistor? Kollektorströmmen (IC) antar jag måste klara 20/12 = 1,67A?
Mvh/
mcn
Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Först och främst tror jag att du har missuppfattat något!
PWM-reglering betyder att regleringen sker vid att transistorn slås på och av och att det finns ett förhållande mellan tiden den är på och tiden den är av. PWM-frekvensen ska väljas så att den passar det som ska regleras.
Förhållandet mellan av och på är vad man ställer vid att använda AnalogWrite(); Och det är faktisk inte en Analog funktion, det är en digital...
Orsaken till att man använder PWM är att värmeutveckling dels sliter ganska hårt på elektronik och dels att det är "bortkastat" energi så rätt använd håller elektroniken längre och energin används mer effektivt.
Ohm's lag är: P = U * I, alltså Watt = Spänning * Ström.
Om en transistor är helt av är strömmen noll och 0 * whatever = 0W.
Om en transistor är helt på är strömmen "hög" men spänningen mycket låg = få W.
Och här är det spänningen över transistor och strömmen genom den som räknas!
Transistorn som styr lasten ska såklart klara den maximala belastning som lasten kan ta + lite reserv. Och nu där du frågar om halogenlampor ska du ha klart för dig att trådens motstånd varierar med temperaturen varför en kall halogenlampa simulerar en kortslutning riktigt bra.
Detta betyder att transistorn (grovt taget) ska klara att belastas av en kortslutning.
Att lampan i snitt drar ~1,7A när tråden är varm är i stort utan betydelse, frågan är vad den drar när den är kall och ska starta. Självklart kan man mäta Ohm och räkna på det men då transistorer är ganska billiga är det rimligt säkert att räkna med 10x så hög ström, i detta fall alltså runt 17A som toppström.
Sedan ska transistorn klara den maximala spänning som kan förekomma (+ lite reserv), är det en 12V matning och en resistiv belastning som en halogenlampa är det 12V som gäller men med t.ex. en induktiv belastning (t.ex. motor) kan det bli mycket annorlunda.
Sedan, när man har vald rätt transistor, ser man till att steget som driver transistorn fungerar med µC'n (mikroprocessorn) eller vad som nu driver det hela.
PWM-reglering betyder att regleringen sker vid att transistorn slås på och av och att det finns ett förhållande mellan tiden den är på och tiden den är av. PWM-frekvensen ska väljas så att den passar det som ska regleras.
Förhållandet mellan av och på är vad man ställer vid att använda AnalogWrite(); Och det är faktisk inte en Analog funktion, det är en digital...
Orsaken till att man använder PWM är att värmeutveckling dels sliter ganska hårt på elektronik och dels att det är "bortkastat" energi så rätt använd håller elektroniken längre och energin används mer effektivt.
Ohm's lag är: P = U * I, alltså Watt = Spänning * Ström.
Om en transistor är helt av är strömmen noll och 0 * whatever = 0W.
Om en transistor är helt på är strömmen "hög" men spänningen mycket låg = få W.
Och här är det spänningen över transistor och strömmen genom den som räknas!
Transistorn som styr lasten ska såklart klara den maximala belastning som lasten kan ta + lite reserv. Och nu där du frågar om halogenlampor ska du ha klart för dig att trådens motstånd varierar med temperaturen varför en kall halogenlampa simulerar en kortslutning riktigt bra.
Detta betyder att transistorn (grovt taget) ska klara att belastas av en kortslutning.
Att lampan i snitt drar ~1,7A när tråden är varm är i stort utan betydelse, frågan är vad den drar när den är kall och ska starta. Självklart kan man mäta Ohm och räkna på det men då transistorer är ganska billiga är det rimligt säkert att räkna med 10x så hög ström, i detta fall alltså runt 17A som toppström.
Sedan ska transistorn klara den maximala spänning som kan förekomma (+ lite reserv), är det en 12V matning och en resistiv belastning som en halogenlampa är det 12V som gäller men med t.ex. en induktiv belastning (t.ex. motor) kan det bli mycket annorlunda.
Sedan, när man har vald rätt transistor, ser man till att steget som driver transistorn fungerar med µC'n (mikroprocessorn) eller vad som nu driver det hela.
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Kolla på dimmer med mosfet istället. Mycket lättare, finns något som heter Logic level mosfet som funkar med 5v styrspänning.
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Tack för svar.
Så pwm öppnar och stänger transistorn med olika tidsintervall, jag trodde att transistorn uppfattade pwn-signalen som 0-5v beroende på frekvens och leder olika mycket ström genom kollektorn och emittern. Då behöver jag alltså hitta en transistor som klarar tillräckligt hög ström samt kan börja leda fullt vid 5v på basen? Vad är skillnaden på mosfet och en vanlig transistor?
Kan detta vara ett alternativ?
http://www.conrad.se/MOSFET-%28HEXFET-% ... 39_5104021
Mvh/
mcn
Så pwm öppnar och stänger transistorn med olika tidsintervall, jag trodde att transistorn uppfattade pwn-signalen som 0-5v beroende på frekvens och leder olika mycket ström genom kollektorn och emittern. Då behöver jag alltså hitta en transistor som klarar tillräckligt hög ström samt kan börja leda fullt vid 5v på basen? Vad är skillnaden på mosfet och en vanlig transistor?
Kan detta vara ett alternativ?
http://www.conrad.se/MOSFET-%28HEXFET-% ... 39_5104021
Mvh/
mcn
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Transistorn uppfattar inget, den utför "kommandon" medvetslöst.
En bipolär transistor behöver ung. 0,7V för att slå på - men samtidig en viss basström som beror på belastningen.
En MOSFET behöver ingen gateström för att vara på - men den har en kapacitans mellan gate och source och om drivsteget har en begränsat drivförmåga (som t.ex. en portpinne på en µC har) blir det tala om en viss upp- och avladdningstid för varje växling.
Detta betyder att det under dessa växlingar "eldas" en del energi i transistorn och sedan är resten en fråga om hur ofta det växlas och vad det betyder av effekt.
Så det räcker inte att blunda och veva, man måste räkna en del om man vill vara helt säker, man måste läsa databladet. Och Conrad har ju en länk till databladet och där står det en del intressant information.
* För att uppnå det låga RDSon behöver Vgs vara 10V.
* Gate-Source kapacitansen är typisk 1960pF. Ett signifikant värde.
* Vid en Vgs på 5V planar den ut vid ung. 27A.
Så den transistor är rimligt bra - men för att få korta stig- och falltider behövs ett drivsteg mellan gate och µC.
En bipolär transistor behöver ung. 0,7V för att slå på - men samtidig en viss basström som beror på belastningen.
En MOSFET behöver ingen gateström för att vara på - men den har en kapacitans mellan gate och source och om drivsteget har en begränsat drivförmåga (som t.ex. en portpinne på en µC har) blir det tala om en viss upp- och avladdningstid för varje växling.
Detta betyder att det under dessa växlingar "eldas" en del energi i transistorn och sedan är resten en fråga om hur ofta det växlas och vad det betyder av effekt.
Så det räcker inte att blunda och veva, man måste räkna en del om man vill vara helt säker, man måste läsa databladet. Och Conrad har ju en länk till databladet och där står det en del intressant information.
* För att uppnå det låga RDSon behöver Vgs vara 10V.
* Gate-Source kapacitansen är typisk 1960pF. Ett signifikant värde.
* Vid en Vgs på 5V planar den ut vid ung. 27A.
Så den transistor är rimligt bra - men för att få korta stig- och falltider behövs ett drivsteg mellan gate och µC.
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Tack för utförligt svar. Jag behöver just hjälp att veta vad jag skall räkna på, samt tolka databladen . Är gate på en MOSFET motsvarande vad bas är på transistor? Är vgs spänningsvärdet för att öppna?
Re: Dimmer med Arduino PWM - hur välja transistor?
Rätt på båda punkter.
Vgs betyder "Spänningen mellan Gate och Source" och den behöver uppnå ett visst nivå för att transistorn ska börja öppna och vara på ett anat nivå för att transistorn ska vara fullt öppen.
Vgs betyder "Spänningen mellan Gate och Source" och den behöver uppnå ett visst nivå för att transistorn ska börja öppna och vara på ett anat nivå för att transistorn ska vara fullt öppen.
