Použitie MOSFET IRF520 ako spínača pre Arduino

Použitie MOSFET IRF520 ako spínača pre Arduino

V tomto návode si ukážeme, ako použiť modul MOSFET IRF520 ako spínač pre projekty s Arduino. IRF520 je populárny N-kanálový MOSFET, ktorý vám umožňuje ovládať väčšie záťaže, ako sú motory alebo svetlá, pomocou malého riadiaceho signálu z vášho Arduina. Na konci tejto príručky budete schopní zapínať a vypínať zariadenia pomocou jednoduchých príkazov v kóde.

Tento návod pokrýva zapojenie, programovanie Arduina na ovládanie MOSFETu a tipy na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky. Pre vizuálnejšie vysvetlenie si pozrite video (vo videu o 00:00).

Vysvetlenie hardvéru

Hlavným komponentom tohto zapojenia je MOSFET IRF520, ktorý funguje ako spínač. Jeho hradlo prijíma nízkonapäťový signál z Arduina, čo mu umožňuje riadiť tok prúdu z kolektora do emitora, čím efektívne zapína alebo vypína pripojené zariadenie. Vďaka tomu je ideálny na ovládanie zariadení, ktoré vyžadujú väčší prúd, než aký dokáže Arduino dodať priamo.

Okrem MOSFETu budete potrebovať rezistor na obmedzenie prúdu tečúceho do hradla, ako aj napájací zdroj pre záťaž, ktorú chcete ovládať. IRF520 zvládne až 9,2 A trvalého prúdu, vďaka čomu je vhodný pre rôzne aplikácie.

Podrobnosti z datasheetu

• Uistite sa, že napätie na hradle je dostatočné na zapnutie MOSFETu.
• Použite rezistor (zvyčajne 10 kΩ) medzi pinom Arduina a hradlom na obmedzenie prúdu.
• Pripojte source (emitor) na zem pre správnu funkciu.
• Dbajte na maximálne hodnoty napätia a prúdu, aby ste predišli poškodeniu.
• Zvážte použitie chladiča, ak pracujete blízko maximálnych hodnôt.

Pokyny na zapojenie

Na zapojenie modulu MOSFET IRF520 začnite pripojením VIN a GND k napájaciemu zdroju. Pripojte záťaž na V+ a V-. Pripojte pin SIG modulu na pin 8 Arduina. Nezabudnite pripojiť pin GND modulu na Arduino.

Príklady kódu a vysvetlenie

Kód na ovládanie MOSFETu IRF520 je jednoduchý. Najprv definujeme riadiaci pin pomocou direktívy #define. Vo funkcii setup() nastavíme tento pin ako výstup a inicializujeme sériovú komunikáciu.

#define control 8 // pin, ktorý ovláda MOSFET

void setup() {
  pinMode(control,OUTPUT); // definujeme riadiaci pin ako výstup
  Serial.begin(9600);
}

Vo funkcii loop() zapíname a vypíname MOSFET s oneskorením medzi jednotlivými akciami. To vám umožní vidieť spínač v akcii, kde bude záťaž napájaná 2 sekundy a potom vypnutá na 2 sekundy.

void loop() {
  digitalWrite(control,HIGH); // Zapneme spínač MOSFET
  delay(2000); // Počkáme 2000 ms alebo 2 sekundy

  digitalWrite(control,LOW); // Vypneme spínač MOSFET
  delay(2000); // Počkáme 2000 ms alebo 2 sekundy
}

Pre celý kód a ďalšie podrobnosti si pozrite kód uvedený nižšie v článku. Nezabudnite upraviť riadiaci pin v kóde tak, aby zodpovedal vášmu zapojeniu.

Demonštrácia / Čo očakávať

Keď spustíte kód, mali by ste vidieť, ako sa záťaž zapína na 2 sekundy a potom vypína na 2 sekundy nepretržite. Ak sa záťaž nezapne, skontrolujte pripojenia a uistite sa, že napájací zdroj je dostatočný. Tiež overte, či je MOSFET správne zapojený so source pripojeným na zem.

Buďte opatrní pri obrátenej polarite alebo plávajúcich vstupoch, ktoré môžu spôsobiť neočakávané správanie. Ak MOSFET nespína správne, uistite sa, že hradlo dostáva správny napäťový signál z Arduina.

Obrázky

Using IRF520 MOSFET Switch button for Arduino

Arduino wriing for IRF520 module

IRF520_module-1

IRF520_module-2

IRF520_module-3

Using IRF520 MOSFET Switch button for Arduino

Arduino wriing for IRF520 module

IRF520_module-1

IRF520_module-2

IRF520_module-3

/*
 * IRF520 MOSFET Switch module for Arduino
 * Written by Ahmad Shamshiri for Robojax.com
Date modified: June 9, 2018 at 18:58 in Ajax, Ontario, Canada
Watch video instructions for this code: https://youtu.be/17vqLv508Uw
 */

#define control 8 // pin that controls the MOSFET

void setup() {
  // IRF520 MOSFET Tutorial by Robojax
  pinMode(control,OUTPUT);// define control pin as output
  Serial.begin(9600);

}

void loop() {
  // IRF520 MOSFET Tutorial by Robojax

  digitalWrite(control,HIGH); // Turn the MOSFET Switch ON
  delay(2000);// Wait for 2000 ms or 2 seconds

  digitalWrite(control,LOW); // Turn the MOSFET Switch OFF
  delay(2000);// Wait for 2000 ms or 2 seconds


}