PWM till värmeelement? "Nybörjarvarning"

[Glattnos]

Jag har sökt efter detta men hittar inte, kanske jag söker på fel saker?

Jag vill kunna reglera ett 12 Volt värmeelement på 50W med hjälp av PWM från en AVR-prosessor. Hur gör man för att "konvertera" pulserna från AVR:en till 12 Volt-elementet, det ska ju tåla strömmen?

Jag tänkte att jag kanske kan använda en optokopplare som styr en kraftig transistor(är det MOS-FET det heter då?)
Hur räknar man för att veta vilka komponenter man ska använda?

Jag tar gärna emot tips på böcker/hemsidor som behandlar detta.
Det finns ju så många olika optokopplare, transistorer, dioder mm

[laban12]

Det här är ju inte alls ett svar på din fråga men om det är ett Peltier-element så är dessa inte lämpade att PWM:a.

[Icecap]

En väl vald N-MOSFET klarar att styra kraften (lite drygt 4A är ju inte så farligt) och om GND är samma till båda processor och värmelement behövs ingen optokopplare.

[4kTRB]

IC-kretsen MIC5011 är som gjord för ditt problem.
Du kan styra med fyrkantpuls eller tex triangel som finns i exemplen.
Undra bara var man kan få tag i den.

http://www.epanorama.net/schematicsforf ... driver.pdf




De här firmorna har:
http://www.arrow.com/
http://www.futureelectronics.com/en/Pages/index.aspx


Nybörjartips för AVR: http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_en/


--------------------
Slog ihop två inlägg. Läs gärna reglerna!
//Jimmy
--------------------

[Glattnos]

laban12: Det är en vanlig värmeslinga, typ backspegelvärme.

Icecap: Okej, det är det som är lite svårt, vad är en "väl vald" i detta fall? Det finns ju massor av olika, om jag föreslår tex. denna RFP12N10L finns ELFA. Vad ska man kolla efter i databladet? Ser ju ut att funka med 3-5 V på Gate, så dtår det VDC 100 Volt och ID 12 Amp. Betyder det att den tål 100 V och 12 A, men att den fungerar lika bra på alla spänningar och strömmar under det?

4kTRB: Tackar för tipsen!

Måste man ha ett motstånd före Gate eller innebär IGSS 100 nA i databladet att det bara blir en låg ström genom Gate ändå?

[blueint]

Kanske en induktans på PWM utgången kan minska EMI ..?

[Icecap]

Glattnos: korrekt!

Man väljer transistor efter vad den högst tänkbara spänning över den kan bli (+ lite reserv - bara ifall...) och den högsta ström som kan komma att dras igenom den (reserv här med), sedan ser man till att styrspänningen är inom lagom nivå och att Ron är passande (om man vill ha kylning eller inte), kapslingen kan vara bra att se på och sedan väljer man den billigaste av de kandidater man har kvar.

[maDa]

En opto (t.ex PC817), några motstånd, samt en FET (t.ex IRF540) skulle jag köra, har det på en lösning.

opton är mest för att ge full gate-spänning till FET'en. IRF540 fungerar för 5V, men ska man driva större grejor så.

[Glattnos]

Tack för de bra svaren!

Jag tänkte gå vidare lite. Jag har även ett gasreglering på en motor(bensinmotor med insprutning) som jag skulle vilja styra med min microprosessor.
I nuläget sitter det en potentiometer som fungerar som gas. Jag antar att motorn gasar proportionellt mot volten. Till potentiometern går tre kablar: Verkar vara 12 Volt, Jord och själva gassignalen

Hur kan jag omvandla 5 Volts-pulserna till reglerbar spänning?

I fallet med MOS-FET till värme-elementet antar jag att spänningen pulsar även på 12 V-sidan, det kan ju inte vara bra på gasregleringen, eller? Ska man hålla halv gas så vill man väll ha 6 V in på den ledningen och inte 12 V som kommer stötvis.

Kan man använda en MOS-FET även till gasen men med någon form av stabilisering på Gaten?

[jesse]

Angående MOSFET och värmeelement: Jag föreslår att du kör PWM extremt långsamt. Du behöver knappast switcha snabbare än 1 gång per sekund. Läs också mitt inlägg om hur du räknar på mosfetar.

Angående gasreglering: Nu vet jag absolut inget om sådant, men om du bara ska ha ut en spänning proportionellt mot ett digitalt värde via PWM så kör du ganska hög pwm frekvens och på utgången från AVR:en sätter du ett RC_filter (lågpassfilter) :



Efter RC-filtret behöver du t.ex en OP-förstärkare som ser till att spänningen tål belastningen på utgången.

[Glattnos]

Ang. värmeelementet: Nu har jag skaffat mig en IRF540 och kopplat Gate till prosessorn via ett 12k motstånd, Source till minus och Drain till värmeelementets minus och värmeelementets + till +12V. Så kör jag PWM med ca 2Hz. Funkar bra på labbplattan men ett problem har jag ju stött på. Jag vill använda detta till ett fordon som har 12v-system med minus-jord i chassiet.
1. Eftersom jag då vill jorda elementets minus direkt i chassiet och bara ha en kabel till plus så fungerar väll inte denna koppling med en N-MOSFET?
2. Kan jag koppla på något annat sätt för att få pulserna på plus istället för minus?
3. I ett fordon vill man ju ha en säkring på en sådan krets. Vilket är bästa sättet att lösa det? På "kortet" eller på sladden till elementet?

Ang. gasreglering: Jag har satt ett RC-filter på PWM-utgången från prosessorn. Tänkte köra det via en transistor, det verkar ju fungera men finns det något sätt att mäta hur stabil spänningen är ut från RC-filtret? Jag skulle vilja se hur stabil den är vid olika PWM-frekvenser och med olika kondensatorer. Vad behöver man för att mäta sådant?

[jesse]

Du kopplar en NPN transistor eller en småsignals N-kanals FET till processorns utgång (NPN via ett basmotstånd). Från kollktor/drain kopplar du ett motstånd på t.ex. 10k till + samt till gaten på en P-kanals effekt MOSFET. Då kan du reglera det på plus-sidan. Du kan ju ha ett 100Ω motstånd till gaten också.

RC-filtret: ett oscilloskop? Annars kan du ju koppla en kondensator till utgången och mäta växelspänningen på den. Vet dock ej hur multimetrar reagerar på höga frekvenser?

[Glattnos]

jesse: Jaha, leder en P-kanals MOSFET när Gate är låg? Innebär det att 10k motståndet drar Gate på MOSFET:en hög och att NPN-transistorn när den får ström på basen drar Gate låg?
Sen hittade jag en IPS MOSFET på ELFA, IR6216 Intelligent High Side Mosfet Power Switch, kan den fungera lika bra eller är det att krångla till det, blir väll enklare med bara en komponent(och ett motstånd på IN kanske)?

Okej, så ett oscilloskop är det bästa alltså. Men metoden med kondensator var ju också smart, det verkar enligt mina mätningar som att spänningen efter RC-filtret blir synnerligen stabil.

Kan någon tipsa om en bra OP-förstärkare som kan fungera för att förstärka den reglerbara 0-5 volten till 0-12 volt istället? Jag kommer ju att ha 12 volt tillgängligt på kortet.

[jesse]

en P-kanals MOSFET kopplas med source till plus. Gatespänningen anges alltid i förhållande till source. När NPN-transistorn är "passiv" så drar pull-up motståndet gaten till +12V = samma som source, så gatespänningen Vgs är 0 volt. När transistorn drar ner spänningen på gate så kommer gatespänningen att vara negativ i förhållande till source, alltså -12 volt.

Så en P-MOS leder då gatespänningen är negativ (-10V) och leder inte då den är 0V.

En IR6216 fungerar antagligen lika bra, men jag skulle satsat på en koppling där jag förstår precis vad som händer. (det går väl i och för sig att förstå om man bara läser databladet...)

Du behöver en OP som har rail-to-rail input och output för att få ut 0 - 12 v. Jag vet inte någon utantill direkt.