Управление большой нагрузкой

Немного теории

Мосфет (MOSFET — Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) — это тип полупроводникового устройства, используемого в электронике для управления током.

 Мосфет является одним из основных типов транзисторов и широко используется в различных электрических устройствах, включая усилители мощности, источники питания, микропроцессоры и другие.

Принцип работы мосфета основан на эффекте поля, который позволяет управлять проводимостью материала полупроводника, находящегося между истоком и стоком тока приложенного напряжения.

Когда на вход устройства подается управляющее напряжение, изменяется проводимость канала и, следовательно, ток, который может пройти через устройство.

Мосфеты обладают рядом преимуществ перед другими типами транзисторов, включая высокую эффективность, низкие потери мощности и возможность работы на высоких частотах. Они также обладают быстрым откликом и способностью работать при высоких температурах.

Они делятся на два основных типа: усиливающие (n-channel и p-channel) и переключающие (nMOS и pMOS). Усиливающие мосфеты используются для усиления сигналов, а переключающие — для управления током. Кроме того, существуют также усовершенствованные версии мосфетов, такие как усилительные мосфеты с изолированным затвором (IGBT) и металлическая изоляция на поле (MOSFET).

Подключение MOSFET к Arduino

Для подключения MOSFET к Arduino вам понадобятся следующие компоненты:

• MOSFET (например, IRF520 или аналогичный)
• Arduino (любая модель)
• Резистор (обычно 10k Ом), можно и без него, если у вас готовый модуль.
• Блок питания для нагрузки (например, светодиоды, моторы и т. д.)

Тут статья про модули Ардуино

Вот пошаговая инструкция по подключению MOSFET к Arduino:

1.  Подключите источник питания к MOSFET. Подключите плюс (+) и минус (-) от блока питания к дренажу (Drain) и истоку (Source) MOSFET соответственно.
2.  Подключите управляющий сигнал Arduino к шлюзу (Gate) MOSFET. Подключите один конец резистора к выходному пину Arduino, а другой конец к входу шлюза MOSFET.
3.   Подключите нагрузку (например, светодиод) к дренажу MOSFET и к источнику питания.
4. Напишите программу Arduino для управления MOSFET. Включите и выключите MOSFET, регулируя уровень сигнала на выходе Arduino.

Пример программы управления большой нагрузкой

#define button_pin 3  // пин кнопки
#define relay_pin 10   // пин мосфета 
boolean butt_flag = 0;  // флажок нажатия кнопки
boolean butt;    // переменная, харнящая состояние кнопки
boolean flag = 0;  // флажок режима
unsigned long last_press; // таймер для фильтра дребезга кнопки подавление 
void setup() {
  pinMode(button_pin, INPUT_PULLUP);   
  pinMode(relay_pin, OUTPUT);          
}
void loop() {
  butt = !digitalRead(button_pin);  // текущее положение кнопки
  if (butt == 1 && butt_flag == 0 && millis() - last_press > 1000) {// если кнопка НАЖАТА, до этого была была ОТПУЩЕНА
    butt_flag = 1;                 // запоминаем, что нажимали кнопку
    flag = !flag;                  // инвертируем флажок
    last_press = millis();         // запоминаем время
    digitalWrite(relay_pin, flag);  // подаём сигнал на пин реле / светодиода
  }
  if (butt == 0 && butt_flag == 1) {// если кнопка ОТПУЩЕНА, и до этого была НАЖАТА
    butt_flag = 0;                 // запоминаем, что отпустили кнопку
  }
}

Фото подключения

Питание Ардуино