5V PWM плавно управляет током 12v 2А, подскажите правильный способ, Logic-Level MOSFET или H-Bridge или ??? Опции

[Oleg K.]

Здравствуйте, (я мало знаю, поэтому могу страшно сглупить)
-------------

есть мини-насос/моторчик на 2 ампера 12 вольт который должен вначале работать на пределе сил,
покуда тубы не наполнятся водой, а затем его надо переключить в тихий режим,
и может даже менять ему обороты по обстановке,

так-же есть ардуино, - с которым все достаточно просто и очевидно.
есть pwm пин.

я читал в много статей и запутался.
на данный момент мне кажется что надо использовать

Logic-Level MOSFET, который полностью открывается с 5-и вольт, (как я понял гэйт-драйвер в него уже встроили)
так как мотор мне надо только в одну сторону крутить, этого должно быть вполне достаточно.

но при этом терзают сомнения - может быть надо взять готовую миркросхемку H-Bridge?
и через нее все подключить? так как это чаще всего рекомендуют и так делают на готовых платах.

или еще какието варианты есть? подскажите пожалуйста.

[garlands]

Как-то так:



(левая картинка)

Параллельно двигателю диод катодом на плюс питания. Затвор на PWM ардуины. На всякий случай можно резистор ~10К с затвора на землю.

В качестве транзистора пойдет любой логический N-канальный полевик (IRLML2402/2502/0020/0030). Да тысячи их.

[Oleg K.]

Параллельно двигателю диод катодом на плюс питания. Затвор на PWM ардуины. На всякий случай можно резистор ~10К с затвора на землю.

В качестве транзистора пойдет любой логический N-канальный полевик (IRLML2402/2502/0020/0030). Да тысячи их.

спасибо.

понятно, вот так значит:

я это и имел ввиду, как основной вариант.

а в промышленных схемах неужели так-же просто делают?

[Меджикивис]

а в промышленных схемах неужели так-же просто делают?

Делают сложнее, когда требуется коммутировать очень большие мощности (напряжение в сотни вольт при токах во много десятков ампер). Чтобы в таких режимах МОСФЕТ не перегревался, его нужно коммутировать чрезвычайно резко, и для этого ставят специальную микросхему-драйвер, которая обеспечивает большой ток и быструю перезарядку емкости затвора МОСФЕТа. А емкость затвора у МОСФЕТов довольно приличная, и чем мощнее он, тем больше. Да еще при высоких напряжениях нагрузки есть реакция со стороны нагрузки через емкость сток-затвор, это всё надо тогда учитывать.

Если мощности большие, бывает сложно на такую частоту и ток найти демпферный диод (который параллельно вашему мотору). Тогда вместо него ставят такой же МОСФЕТ, открываемый в нужный момент. Схема называется полумост, и управление верхним плечом тоже имеет определенную сложность, поскольку для открывания требуется напряжение выше питания.

Полный мост (Н-мост) используют, когда надо менять направление вращения, или зачем-нибудь иначе получать переменный ток в ШИМе.

garlands, подпись ко второй вашей схеме очень опасна: "положить на землю". А если напряжение на нагрузке 300 вольт? Что будет, если положить затвор на землю? - риторический вопрос.
Это можно только для схем с Vcc не выше 15 вольт.

[Oleg K.]

.....

огромное спасибо за разьяснение!, , вам и всем кто дополнял.


ПС,

а диод нужен для того чтобы разрядить индукционный ток мотора в момент его остановки?

но не надо ли добавить к диоду еще и небольшое сопративление чтобы сделать процесс плавным
и не нагружать один только диод?

[Меджикивис]

а диод нужен для того чтобы разрядить индукционный ток мотора в момент его остановки?

Диод применяют вообще для любой индуктивности, будь то мотор или нет. Потому что при отключении тока через индуктивность, она пытается сама этот ток еще поддержать и если цепь разомкнута - возникает нехилый всплеск напряжения, могущий достигать многих сотен вольт.
Это происходит на каждом импульсе ШИМа, и может пробить транзистор.
А через диод этот индукционный ток замыкается в кольцо и постепенно затухает на омическом сопротивлении обмотки. Так что никакого выброса напряжения не происходит.

Если поставить резистор то на нем получится небольшой выброс напряжения (чем больше сопротивление - тем больше выброс), но зато ток затухнет быстрее.
Это используют, когда надо ток прекратить быстро, например быстро переключать фазы шагового двигателя. В любом случае, здесь идет речь о времени в миллисекунды, для вашего двигателя оно не имеет никакого значения.

Диод резистор не разгрузит - он и так в этом смысле нагружен не сильно. У него проблема в другом: когда ключ снова включается, диод должен успеть закрыться, иначе через него пойдет силовой ток.
Низкочастотные диоды могут не успевать закрываться на частотах ШИМа в сотни кГц, и тогда греются. Для таких частот надо применять быстродействующие или Шоттки.
Для небольших токов и частот ШИМа в единицы килогерц эта проблема практически незаметна, можно ставить любой современный диод, подходящий по току.