ЭЛЕКТРОНИКА шим управление MOSFET

Ulibka

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2019
8
1
Разработка платы

Добрый день, купил жилет:
У него 2 нагревательных элемента, один оказался нерабочим.
Хочу жилет усовершенствовать.
В жилет поставлю 6 нагревательных элементов.

Управление хочу сделать на базе ESP32, питание мне видится от элементов 18650, нагревательные элементы подсоединены к MOSFET.
Сопротивление одной пластины около 2,5Ом, пластина рассчитана на напряжение 5В, но я думаю что при управлении ШИМ напряжение можно подавать 12В

Как мне это видится:
Питание от 2 или 3 элементов 18650 (чтобы хватало напряжения открыть MOSFET)

Нужно разработать плату управления шестью MOSFET, подобрать сами транзисторы подходящие под задачу.
Может быть взять готовые микросхемы-драйверы MOSFET, но я не силен в радиоэлектронике и не нашел примеров их применения (в даташитах указано некоторое количество конденсаторов)


Программу для ESP32 напишу сам.

Итого :
нужна плата управления шестью MOSFET
Схема управления может быть реализована как отдельными компонентами, например как тут:
либо могут применяться готовые драйвера с необходимой обвязкой
Через один транзистор будет протекать ток не более 6А при питании от 12В (если нагревательная пластина маленькая - то возможно больше)
Так как сама пластина рассчитана на ток 2А, то по идее 6А будет надо давать не более 1/3 некого периода.

В пике ток через 6 транзисторов получается может достигать 36А - тут вопрос двоякий, можно взять 18650 на 20А и их запараллелить,
либо пластины я могу включать с разбежкой по времени, так чтобы совокупный ток был не более 20А.
 

PiratFox

★★★★★✩✩
13 Фев 2020
1,722
481
@Ulibka, в общем, решаемо. Вы подробно расписали ТЗ (техническое задание). Непонятно другое: зачем это всё? Что, вот так прям надо?
 

Ulibka

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2019
8
1
ответ простой - хочется :)
В целом - люблю тепло, управление с помощью имеющейся кнопки неудобно и непонятно.
Непонятно в том смысле что кнопка хотя и загорается при включении - ее не видно и непонятно то ли включилось то ли нет.
А так - достал телефон и включай.
Возможно что кнопку я оставлю - для вывода ESP32 из спящего режима и включения WIFI.
Сам ESP32 в момент обмена может брать 300ма - но при таких токах это не принципиально :)

Управление через шим позволит управлять каждой пластиной индивидуально.
Сейчас, например, жилет неисправен и греется только маленькая верхняя пластина, причем очень сильно, что с помощью кнопки неустранимо.

Проблема в том что я не могу самостоятельно правильно подобрать параметры компонентов, чтобы соответственно обеспечить минимальный нагрев MOSFET.
 

b707_2

★★✩✩✩✩✩
22 Июл 2020
182
51
да вы сами все уже разработали и если сами и код напишете - непонятно, зачем вам кто-то еще.
С мосфетами все просто - вам нужны мосфеты с током ампер от 10 и с напряжением открытия 2.5-3в.
 
  • Лойс +1
Реакции: MrBob

Ulibka

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2019
8
1
>я не силен в радиоэлектронике
Да, я читал что есть mosfet работающие от логического уровня, но не уверен что здесь они точно применимы.
Обычно указывают что напряжение открытие mosfet - это порядка 10 вольт (соответственно чтобы сопротивление в открытом состоянии было минимальным - меньше 0,1 Ом)

На выходе хотелось бы получить работающую плату.
Т.е. нужно разработать (или взять готовую схему) на отдельных компонентах или на готовых драйверах, сделать разводку платы, если есть такая возможность то и спаять.

Желательно конечно минимального размера.
Может быть сделать платы поменьше - например две платы на 3 mosfet

Желательно подобрать маленький разъем для соединения с нагревательной пластиной - но выводы пластины я конечно могу просто припаять к плате.

Что точно понадобится - это разъем для соединения с блоком питания (самодельным - поскольку будет собран из элементов 18650 на 20А)
 

PiratFox

★★★★★✩✩
13 Фев 2020
1,722
481
@Ulibka, да вы жеж сами уже всё сделали. Мосфет - вот он IRLZ44M. От 3-х вольтей открывается. Сами же всё можете, вперёд!!!
 

b707_2

★★✩✩✩✩✩
22 Июл 2020
182
51
@Ulibka, если ток на один мосфет немного понизите, можно взять очень дешевые и компактные AO3400 - открываются начиная от 2в, ток 4-5А, при 2.5в на гейте сопротивление канала 52 мОМ
 

PiratFox

★★★★★✩✩
13 Фев 2020
1,722
481
@b707_2, какой ток управления на полевом транзисторе? Вы ничего не путаете?
 

Ulibka

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2019
8
1
Смотрел видео:
В видео показано несколько схем.

В рамках школьной программы я думаю что схемы, показанные там появились не просто так :)
В частности надо ограничить ток, протекающий на затвор полевика иначе мой ESP32 радостно задымиться :)

Подсознательно я думаю что соединить затвор через резистор с выходом ESP32 - не лучшая идея (мне так кажется)
 

Вложения

  • Лойс +1
Реакции: MrBob

b707_2

★★✩✩✩✩✩
22 Июл 2020
182
51
@Ulibka, то что у вас на схеме - это называется драйвер мосфета. Они нужны для управления мосфетом с большой емкостью затвора при больших частотах ШИМ. Для слабеньких мосфетов на малых частотах драйвер не обязателен, с пином ЕСП ничего не будет.
Ставите резистор значением из расчета, чтобы ток через пин не превышал максимальный для контроллера - и все
 
Изменено:

Ulibka

✩✩✩✩✩✩✩
14 Май 2019
8
1
Посмотрел datashit, но нигде не нашел информацию по сопротивлению перехода:
По идее должна быть таблица - чему равно сопротивление перехода при разных значениях напряжения Vgs
 

b707_2

★★✩✩✩✩✩
22 Июл 2020
182
51
открываете PDF с даташитом, в таблице на второй странице, пятая строка сверху, не считая заголовков
Static Drain-Source On-Resistance
 
  • Лойс +1
Реакции: Ulibka

PiratFox

★★★★★✩✩
13 Фев 2020
1,722
481
А драйвер затвора нужен для быстрого открывания транзистора. В вашем случае это не актуально. Достаточно резистора, примерно 100 - 200 ом.

По идее должна быть таблица - чему равно сопротивление перехода при разных значениях напряжения Vgs
Не нужно Вам это. Вы же транзистор как ключ используете.
 
  • Лойс +1
Реакции: Ulibka