Skocz do zawartości
piechnat

Mosfet – sterowanie wentylatorem (Raspberry Pi 4b)

Pomocna odpowiedź

Chciałbym wentylator dla Raspberry Pi 4b podłączyć do pinu 5V przez mosfet i włączać go osobnym pinem GPIO, aby wentylator uruchamiał się, kiedy temperatura przekroczy np. 75 stopni.

W szufladzie mam przypadkiem dwa mosfety typu N: IRF3205 oraz IRF9540N

Niestety nie do końca rozumiem ich działanie, szczególnie jeśli chodzi o sprawę kierunku prądu dren-źródło lub źródło-dren oraz umiejscowienie przełącznika w obwodzie tj. przed lub za elementem obciążającym. Czy są w tym względzie jakieś zasady? Metodą brute force 🙂 znalazłem najlepszą konfigurację dla obu mosfetów:

IRF3205 – działa jako domknięcie obwodu (na przewodzie czarnym od strony masy) w kierunku dren-źródło (D -> S). Otwiera się (~4.7V) po dotknięciu jakiegokolwiek napięcia (5V|3.3V) do bramki (G). Po przyłożeniu masy (GND) do bramki (G) na multimetrze odczytuję -0.8V (???).

IRF9540N – działa jako włącznik obwodu (na przewodzie czerwonym od strony zasilania) w kierunku źródło-dren (S -> D). Otwiera się (4.25V) po dotknięciu do bramki masy (GND). Po przyłożeniu do bramki (G) jakiegokolwiek napięcia (5V|3.3V) wentylator zatrzymuje się (0.0V).

mosfety.thumb.png.9304f6cf7e70124a5a060ee39f007a92.png

(Wszystkie pozostałe kombinacje były bezużyteczne albo z powodu zbyt małego napięcia [wentylator nie startował] albo permanentnego otwarcia/zamknięcia mosfetu).

1. Czy obie przedstawione kombinacje są prawidłowe i mogę wybrać dowolną do mojego zastosowania (szczególnie intryguje mnie odczyt -0.8V dla IRF3205 przy zamknięciu)?

2. Czy bramkę powinienem podpiąć przez rezystor - jeśli tak to jaki - w pierwszej opcji do masy lub w drugiej do 3.3V żeby wymusić domyślny stan wyłączony?

3. Czy jest jakiś element elektroniczny, który by się do tego celu lepiej nadawał?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

W kursie elektroniki jest przykładowa realizacja klucza MOSFET N w układzie wspólnego źródła.

Powinieneś zapoznać się z działaniem tranzystorów MOSFET, typowymi parametrami i sposobem sterowania. Bo jeżeli piszesz, że:

Dnia 6.09.2019 o 22:51, piechnat napisał:

albo permanentnego otwarcia/zamknięcia mosfetu)

No to pewnie, miałeś zgromadzone ładunki na bramce, które trzymały stan.

Zmontuj układ jak w kursie, zwróć uwagę na to co jest w dokumentacji dla tego układu - ważny parametr to V_GS_th czyli wartość progowa napięcia bramka-źródło 2-4V.

Jaki masz też wiatraczek? Bo jeżeli jest to coś typu 800mW, 5V, 160mA to spokojnie daj tam maleńki tranzystor NPN.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Dziękuję za odpowiedź.

Trochę męczyłem ten temat i chyba doszedłem do rozwiązania.

Mosfet otwiera się pod wpływem napięcie pomiędzy bramką (G) a źródłem (S). W datasheet IRF3205 ma próg otwarcia min 2.0V max 4.0V, natomiast IRF9540N ma VGS min -2.0V max -4.0V, tak więc dla IRF3205 źródło musi być od strony masy, bo wtedy napięcie 3.3V lub 5V (G) jest większe od zera (S) o te minimum 2, natomiast w przypadku IRF9540N źródło (S) musi być od strony zasilania, wtedy zerowa bramka (G) jest niższa o minimum 2, natomiast 3.3V (G) jest niższe nawet od 5V (S) jedynie o 1.7 dlatego ten mosfet jest zamknięty na stanie wysokim, niezależnie od wysokości napięcia zasilania.

Wiatraczek mam ze strony botland - 5V, 0.16A:
https://botland.com.pl/pl/wentylatory/15170-wentylator-5v-30x30x8mm-do-obudowy-raspberry-pi.html
Zdążyłem już wylutować sobie płytkę z mosfetem i sprzętowym przyciskiem do włączania i wyłączania maliny 🙂

20190911_224140.thumb.jpg.2bf2599737b05e531154ea22ac1c812b.jpg

I tutaj mam kolejne pytanie. Wentylator jak się rozkręci to trochę wprawia w drgania całą obudowę i przydało by się zmniejszyć jego obroty.

Próbowałem zrobić to używając software GPIO PWM z pythona, ale nie działało 🙂 tzn. poniżej 38% był wyłączony, a powyżej działał na full. Rozumiem, że mosfety są zero-jedynkowe: otwarty, zamknięty i nic pośredniego?

Edytowano przez piechnat

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Napisz odpowiedź...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...