Dmuchawa dwubiegowa - załączanie przetwornicy MOSFETem

[MasterYoda95]

Cześć,

Planuję zbudować oczyszczacz powietrza i projektuję układ sterowania wentylatorem.

Układ zasilany będzie napięciem stałym 12 V. W jego skład wejdą: wentylator o nominalnym napięciu zasilania 24V,moduł  przetwornicy boost SX 1308 ustawionej na napięcie wyjściowe 24V, moduł czujnika ruchu HC-SR501 i kilka elementów dyskretnych.

Sterowanie ma być dwustanowe. Wentylator ma pracować w sposób ciągły, zasilany napięciem 12V, a po wykryciu ruchu ma być zasilany z przetwornicy napięciem 24V. Moduł HC-SR501 można ustawić tak, abypp  wykryciu ruchu przez nastawiony czas dawał na wyjściu sygnał napięciowy 3V, dlatego nie muszę uwzględniać żadnego zewnętrznego timera, sprawdziłem też, że akceptuje napięcie zasilania do ok. 20V, więc mogę zasilać go z linii 12V bez obniżania napięcia.

Moje pytania do schematu:

1. Czy mogę połączyć wyjście przetwornicy tak jak na schemacie, z zastosowaniem diody na linii 12V? Chciałem uniknąć montowania przekaźnika, gdybym go zastosował, to przełączając zasilanie wentylatora na 24V odłączałbym jednocześnie 12V i vice versa, ale nie chcę bez potrzeby komplikować układu. A może potrzebna jest druga dioda na wyjściu z przetwornicy - czy nie zaszkodzi jej "wsteczne" zasilanie po stronie wtórnej przy braku zasilania na wejściu?

2. Czy mogę załączać przetwornicę wpinając ją w obwód źródła N-MOSFETA, czy jednak muszę zastosować P-MOSFET, albo GND przetwornicy przełączyć do źródła, żeby obciążenie było w obwodzie źródła? Czy układ taki jak obecnie ma jakieś wady? Tranzystor jest tu tylko przełącznikiem.

Z góry dzięki za odpowiedzi

[jand]

W tym układzie tranzystor MOSFET nie zadziała.

Pamiętaj, że napięcie na wyjściu OUT czujnika HC-SR501 przy wykrytym ruchu to jedynie 3,3V, bez względu na napięcie zasilania.

Dioda (której rola jest dla mnie niejasna) jest włączona w kierunku przewodzenia - jak wyłączysz przetwornicę, to wentylator dostanie przez nią 12V i pewnie będzie się wolno obracał. Chyba, że właśnie o to chodzi.

Edytowano 7 marca przez jand

[MasterYoda95]

1 godzinę temu, jand napisał:

jak wyłączysz przetwornicę, to wentylator dostanie przez nią 12V i pewnie będzie się wolno obracał. Chyba, że właśnie o to chodzi.

Tak, o to chodzi. Na 12V wentylator obraca się wolniej i to jest właśnie "pierwszy bieg". Dioda jest po to, żeby (gdy włączona jest przetwornica) nie podawać 24V na HC-SR501 i sam zasilacz. Bez diody zwarłbym też przez tranzystor wejście i wyjście przetwornicy.

A dlaczego MOSFET nie będzie działać w takim układzie?

Edytowano 7 marca przez MasterYoda95

[jand]

22 minuty temu, MasterYoda95 napisał:

A dlaczego MOSFET nie będzie działać w takim układzie?

Aby ten tranzystor przewodził napięcie na bramce musi być powiedzmy o ok. 2V wyższe niż na źródle. Ponieważ na wyjściu OUT może być max. 3.3V, dlatego na źródle tranzystora  (czyli na przetwornicy) będzie ok. 1V. Przy takim napięciu przetwornica nie zadziała.

[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

[MasterYoda95]

@jand  dzięki za wyjaśnienie. W takim razie wersja 2. z przekaźnikiem. Ten sam MOSFET będzie teraz załączał cewkę przekaźnika 12V. Na wspólnym styku dmuchawa, na NC 12V, a na NO 24V z przetwornicy. Sygnał z czujnika ruchu przez tranzystor wysteruje cewkę i wentylator będzie działał na 24V do czasu powrotu sygnału z HC-SR501 do 0V. Muszę zmierzyć ile prądu pobiera przetwornica bez obciążenia, bo w tym układzie jest ona zasilana cały czas, ale pewnie nie będą to istotne wartości. Wstawiłem diodę zabezpieczającą na cewce. Tak jest ok?

[jand]

Tak jest OK.

Przypominam jednak, że chciałeś bez przekaźnika.

Czy dysponujesz jakimś tranzystorem  MOSFET z kanałem p ? Albo tranzystorem pnp ?

Edytowano 7 marca przez jand

[MasterYoda95]

@jand  mam co prawda tranzystor PNP małej mocy (BC328-25, 30V 500mA), jak i P-MOSFET większej mocy (FDD5614P, 60V 15A), ale jak je wysteruję w tym układzie?

[jand]

Ten pnp trochę za słaby.

Narysowałem na chybcika układ z dwoma MOSFETami.

Edytowano 7 marca przez jand

[MasterYoda95]

@jand  czyli tranzystor typu N pełni rolę negatora logicznego i tak odwróconym sygnałem wysterowuje P-MOSFET?

Mam te komponenty na stanie więc będę mógł od ręki przetestować ten układ, a jak coś to zamówiłem też przekaźniki 12V z ali przy okazji innego zamówienia - swoją drogą kosztowały 8,46 nowych polskich złotych za 5 sztuk, więc w takiej cenie jak płaciłem za te P-MOSFETy 😆

Dziękuję ci bardzo za pomoc!

[jand]

5 minut temu, MasterYoda95 napisał:

tranzystor typu N pełni rolę negatora logicznego

Negatorem sygnału niby jest, ale tu chodzi raczej o zmianę poziomu odniesienia sygnału (nie "od masy", tylko "od zasilania"). Zauważ, że logicznie nic się nie zmienia - wysoki sygnał OUT włącza przetwornicę - tak, jak w Twoim pierwotnym projekcie.

A przekaźniki zapewne się przydadzą.

[MasterYoda95]

@jand  wdaje mi się że pierwszy tranzystor mogę zastąpić bipolarnym NPN, zwykłym BC338, skoro służy on tylko wysterowaniu bramki, prawda?

Bo używanie do tego MOSFETa o maksymalnym prądzie 49A to trochę strzelanie z armaty do muchy, a słabszego nie mam.

 

Edytowano 7 marca przez MasterYoda95
błąd w schemacie

[jand]

3 minuty temu, MasterYoda95 napisał:

służy on tylko wysterowaniu bramki, prawda?

Prawda. Może być BC338. Starałem się wprowadzić jak najmniejsze zmiany do Twojego projektu, bo nie wiedziałem czym dysponujesz.

Schemat jest OK, tylko MOSFET trzeba odwrócić - źródło musi być podłączone do +12V, a dren do przetwornicy (na moim schemacie było to dodatkowo zaznaczone) .

[MasterYoda95]

48 minut temu, jand napisał:

Prawda. Może być BC338. Starałem się wprowadzić jak najmniejsze zmiany do Twojego projektu, bo nie wiedziałem czym dysponujesz.

Schemat jest OK, tylko MOSFET trzeba odwrócić - źródło musi być podłączone do +12V, a dren do przetwornicy (na moim schemacie było to dodatkowo zaznaczone) .

@jand O, racja, machnąłem się, dzięki za czujność. Wyedytowałem.

Aha, no i tę diodę między wentylatorem a Vcc zostawiamy? Bo wydaje mi się że bez niej prąd zacznie płynąć "wstecz" - z wyjścia przetwornicy na zasilacz, więc wstawiłem ja tu dla rozdzielenia różnych napięć zasilania w tych dwóch liniach.

Edytowano 7 marca przez MasterYoda95

[jand]

23 minuty temu, MasterYoda95 napisał:

Aha, no i tę diodę między wentylatorem a Vcc zostawiamy?

Zostawiamy, niewiele kosztuje.

Choć jeśli Twoja przetwornica jest zrobiona w/g tego, to jest tam dioda, która jest zaporą dla ew. napięcia podawanego na wyjście przetwornicy.

[MasterYoda95]

@jandniee, nie mam na myśli prądu jaki popłynie przez przetwornicę, bo na wyjściu przetwornicy będzie 24V, a Vcc wynosi 12V (będzie pochodzić z zewnętrznego zasilacza stabilizowanego). Jeśli 12V będzie na wentylator podawane stale, jak na schemacie, to gdy włączymy przetwornicę to powstanie skomplikowana sytuacja w której na linię VCC podamy te 24V. To napięcie pójdzie jednocześnie na czujnik ruchu, samą przetwornicę (na jej wejście) i na zasilacz 12V, który nie wiadomo jak zareaguje, bo to zamknięta konstrukcja której schematu nie posiadam. W najlepszej sytuacji może zadziała overvoltage protection i się wyłączy.

Tak to widzę:

Gdy zadziała czujnik ruchu i włączy się przetwornica, to do diody, na VCC będzie niezmiennie 12V, a na przetwornicy i wentylatorze 24V, bo dioda spolaryzuje się zaporowo.

Gdy zaniknie sygnał z czujnika ruchu, przetwornica się wyłączy, a dioda zacznie przewodzić i zasili wentylator napięciem 12V.