Jaki tranzystor wybrać? Podłączenie repliki ASG do Arduino.

[Wojtaszko]

Witam. Bawię się już trochę Arduino i chciałbym wykonać bardziej skomplikowany projekt. Mianowicie było by to sterowanie repliką ASG za pomocą pilota na podczerwień. Sterowanie pilotem i odbieranie od niego sygnałów w miarę szybko opanowałem, lecz zastanawiam się teraz nad wyborem tranzystora który służył by jako przełącznik między akumulatorem a silnikiem repliki. Akumulator to dwumodułowe LiPo o napięciu 7,4V, 2000mAh, i prądzie rozładowania 15/30C. Poszperałem w sieci nie wiedząc czym jest jednostka C, i doszedłem do tego że prąd rozładowania dla tego akumulatora wynosi 30A - 60A. Lecz teraz pojawia się pytanie, jaki tranzystor wybrać do takiego przedsięwzięcia? Na początku planowania tego projektu wydawało mi się proste że potrzebuję tranzystora który wytrzyma takie natężenie prądu, lecz dzisiaj znalazłem taki oto projekt: https://www.instructables.com/Arduino-Airsoft-Turret/. Autor używa w nim tranzystora TIP110 którego maksymalny prąd wynosi 2A, bawiłem się kiedyś w ASG i wiem że taki prąd to za mało żeby silnik repliki wogóle ruszył. Przepraszam za błędy merytoryczne jeśli owe wystąpiły, proszę mnie poprawić.

Jeśli chodzi o dane silnika który znajduje się w replice to niestety nie ma na nim żadnych oznaczeń.
 
Link do akumulatora: https://gunfire.com/pl/products/akumulator-lipo-7-4v-2000mah-15-30c-2-modulowy-1152206116.html

Edytowano Październik 11, 2020 przez Wojtaszko

[marek1707]

Cóż, masz zatem przykład jakości hobbystycznych projektów wrzucanych do internetu. Zwykle jeśli ktoś umie w AutoCADa i cięcie kątowników, to brakuje mu elektroniki i odwrotnie. Nie jest to regułą rzecz jasna, ale wyjątki są rzadkie. Wziął taki tranzystor jaki miał i zadziałało. A kto by tam mierzył prądy rozruchowe. W tym przypadku jest pewnie tak, że podczas startu tranzystor jest trochę przeciążony, ale dzięki temu, że wzmocnienie tego elementu spada z prądem, w pierwszej chwili napięcie Uce nie spada do setek mV tylko zaczyna od 6-10V i powoli opada wraz ze wzrostem obrotów i spadkiem poboru prądu. Podczas pracy jest już wzystaczająco małe by silnik pracował z prawie tą samą mocą co sterowany przez przełącznik mechaniczny.

Prąd rozruchowy silnika DC jest rzeczywiście wielokrotnie większy niż prąd biegu jałowego, ale to nie ma wiele wspólnego z maksymalnym prądem rozładowania akumulatora. To znaczy ma o tyle, że ten drugi powienien być większy - to jest potencjalna możliwość akumulatora - im bardziej się do niej zbliżasz tym aku jest cieplejszy a jego trwałość spada na łeb. W Twojej zabawce napęd jest mocno dociążony i silnik  nie wychodzi poza początkowy zakres prędkości, ale nawet w tej sytuacji rozruch to jednak chwila a i praca silnika też zwykle nie jest jakoś długa. Nikt normalny nie strzela serią przez 30 sekund. Jest to diametralnie inna sytuacja niż np. w modelu samolotu czy kopterka, do których te akumulatory są przeznaczone. Tam jeśli nie dostarczysz stałego prądu np. 10A przez cały czas lotu, to zwyczajnie spadasz. W takiej sytuacji dobiera się akumulatory tak, by ich prąd rozładowania był istotnie większy niż spodziewany pobór podczas lotu ustalonego a i tak często zwyczajnie nie jesteś w stanie kupić aku o parametrach wystarczających do zasypania dołka w przypadku co bardziej rozpaczliwych manewrów. Śmiglak normalnie potrzebujący 8A do lotu może zassać 80A gdy dajesz pełny gaz w rurę. A to w przypadku akumulatora powiedzmy 1500mAh oznacza >50C. Sa takie akumulatory, ale drogie i duże i ciężkie. Wstawiasz zatem taki 30-45C świadomie wiedząc, że może przyjść chwila gdy od przekroczenia jego możliwości zależy życie Twojego latacza. I tutaj tak samo. Masz spory akumulator i silnik pobierający w chwili startu być może 20A. Ale te 20A to a) milisekundy, b) przy założeniu, że po drodze nic napięcia nie spadnie i silnik "zobaczy" przwdziwe 12V. W innym przypadku (słabszy aku, gorszy lub gorzej sterowany, przysiadający tranzystor) rozruch będzie wolniejszy, ale także się uda.

Podsumowując: masz rację, ja też bym wstawił coś mocniejszego i to raczej typu MOSFET niż bipolarny. Te pierwsze prezentują od strony sterowania (bramki) czystą pojemność, która ma znaczenie gdy chcemy ją szybko przełączyć a drugiew potrzebują ordynarnego prądu. W tym przypadku wydajność pinu Arduino w zupełności wystarczy by po kilkuset us tranzystor MOSFET był otwarty a może być za słaba gdy w grę wchodzi spory, bipolarny klocek. Znajdź tylko taki, który dobrze działa przy sterowaniu z 5V a więc mający napięcie progowe w okolicach 1-1.5V. 

https://www.tme.eu/pl/details/aoy2610e/tranzystory-z-kanalem-n-tht/alpha-omega-semiconductor/

https://www.tme.eu/pl/details/irl3103pbf/tranzystory-z-kanalem-n-tht/infineon-irf/

Trudno podać konkretne typy gdy jest tego takie mnóstwo. Przeszukaj swój ulubiony sklep, wybierz coś i zapodaj link. Ocenimy. 

[Wojtaszko]

6 godzin temu, marek1707 napisał:

Przeszukaj swój ulubiony sklep, wybierz coś i zapodaj link. Ocenimy. 

Znalazłem taki oto tranzystor:

https://sklep.avt.pl/tranzystor-stp60nf06.html?gclid=CjwKCAjw_Y_8BRBiEiwA5MCBJltgzlr8iDKWY_qqUSWw6XjsOq64DxMN162CPv-p33aa968ZPIC73BoCMOsQAvD_BwE

 

Zajrzałem do noty katalogowej i jeśli mogę tak to nazwać to napięcie wywoławcze wynosi od 2 do 4 Volt.

Maksymalne natężenie prądu to 60A dla 25°C i 48A dla 100°C.

Dowiedziałem się również że tranzystor jest w stanie udźwignąć 240A jeśli nie będzie to trwało zbyt długo. (Drain Current Pulsed).

Dobrze to rozumiem? 

[marek1707]

Nie wiem co rozumiesz. Na razie miałeś znaleźć coś z napięciem progowym w granicach 1.5V a ty pokazujesz kloca, który w ogóle zaczyna zauważać napięcie na bramce od okolic 3V a jego najsłabsze wykresy zaczynają się od Vgs=5V. Nie podniecaj się parametrami maksymalnymi, bo te są osiągalne w warunkach laboratoryjnych, tylko zastanów się jak to będzie wyglądało w Twoim układzie. A tam, zamiast sterowania napięciem 12V, z procesorka zapodasz jedynie 4.5-5V. Nie potrzebujesz kolosa na wysokie napięcie i wielki prąd stosowanego w potężnych zasilaczach, tylko tranzystora który zacznie coś popuszczać w drenie już przy napięciu bramki rzędu 1V a przy 4-5V będzie całkowicie otwarty. Także.. szukaj dalej. Mniejsze tranzystory z reguły włączają się łatwiej, bo kanał jest krótszy (niższe napięcie) i węższy i cieńszy (mniejszy prąd). W tym samym sklepie masz np. małego IRF7313, który w tej aplikacji sprawdzi się o wiele lepiej. Już pojedynczy da radę a jeśli połączysz obie struktury równolegle, będzie załączał jak zwarcie dwóch miedzianych drutów.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay