Enkele Mosfet Timer Circuit

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Het volgende artikel bespreekt het gebruik van een mosfet als schakelaar voor het efficiënt schakelen van hoge stroombelastingen. Het circuit kan met eenvoudige aanpassingen ook worden omgevormd tot een vertraagd UIT-circuit. Het ontwerp is aangevraagd door de heer Roderel Masibay.

Mosfet vergelijken met BJT

Een veldeffecttransistor of mosfet kan worden vergeleken met een bjt of de gewone transistors, op één significant verschil na.



Een mosfet is een spanningsafhankelijk apparaat, in tegenstelling tot BJT's, die stroomafhankelijke apparaten zijn, wat betekent dat een mosfet volledig zou worden ingeschakeld als reactie op een spanning van meer dan 5V bij vrijwel nulstroom over zijn poort en bron, terwijl een gewone transistor een relatief hogere stroom zou vragen voor aanzetten.

Bovendien wordt deze stroomvereiste proportioneel groter naarmate de aangesloten belastingsstroom over de collector toeneemt. Mosfets daarentegen zouden elke gespecificeerde belasting schakelen, ongeacht het poortstroomniveau dat op de laagst mogelijke niveaus kan worden gehandhaafd.



Waarom Mosfet beter is BJT

Een ander voordeel van mosfet-switching is dat ze volledig geleiden en een zeer lage weerstand bieden over het huidige pad naar de belasting.

Bovendien heeft een mosfet geen weerstand nodig voor het triggeren van de poort en kan deze direct worden geschakeld met de beschikbare voedingsspanning, op voorwaarde dat deze niet ver voorbij de 12V-markering ligt

Al deze eigenschappen geassocieerd met mosfets maken het een duidelijke winnaar in vergelijking met BJT's, vooral wanneer het wordt gebruikt als een schakelaar voor het bedienen van krachtige belastingen zoals gloeilampen met hoge stroomsterkte, halogeenlampen, motoren, solenoïdes enz.

Zoals hier gevraagd, zullen we zien hoe een mosfet kan worden gebruikt als schakelaar voor het omschakelen van een auto-wissersysteem. Een ruitenwissermotor verbruikt een aanzienlijke hoeveelheid stroom en wordt meestal geschakeld via een buffertrap, zoals relais, SSR's enz. Relais kunnen echter onderhevig zijn aan slijtage, terwijl SSR's te duur kunnen zijn.

Mosfet gebruiken als schakelaar

Een eenvoudigere optie kan de vorm hebben van een mosfet-schakelaar. Laten we de circuitdetails hiervan leren.

Zoals te zien is in het gegeven schakelschema, vormt de mosfet het belangrijkste besturingsapparaat met praktisch geen complicaties eromheen.

Een schakelaar aan de poort die kan worden gebruikt om de mosfet in te schakelen en een weerstand om de mosfet-poort op een negatieve logica te houden wanneer de schakelaar in de UIT-stand staat.

Door op de schakelaar te drukken, krijgt de mosfet de vereiste poortspanning ten opzichte van de bron die op nul staat.

De trigger schakelt de mosfet onmiddellijk in zodat de belasting die is aangesloten op de afvoerarm volledig AAN en operationeel wordt.

Met een wisser die op dit punt is bevestigd, zou het zo lang kunnen wissen dat de schakelaar ingedrukt blijft.

Een wissersysteem vereist soms een vertragingsfunctie om een ​​paar minuten te kunnen wissen voordat het stopt.

Met een kleine aanpassing kan het bovenstaande circuit eenvoudig worden omgezet in een vertraagd UIT-circuit.

Mosfet gebruiken als een vertragingstimer

Zoals te zien is in het onderstaande diagram, wordt een condensator toegevoegd net na de schakelaar en over de 1M-weerstand.

Wanneer de schakelaar even wordt ingeschakeld, wordt de belasting ingeschakeld en wordt ook de condensator opgeladen en wordt de lading erin opgeslagen.

Videodemonstratie

Wanneer de schakelaar UIT wordt geschakeld, blijft de belasting de stroom ontvangen, aangezien de opgeslagen spanning in de condensator de poortspanning ondersteunt en ingeschakeld houdt.

De condensator ontlaadt echter geleidelijk via de 1M-weerstand en wanneer de spanning onder de 3V daalt, kan de mosfet het niet meer vasthouden en schakelt het complete systeem UIT.

De vertragingsperiode is afhankelijk van de waarde van de condensator en de weerstandswaarden, het verhogen van een van beide of beide verhoogt de vertragingsperiode proportioneel.

De vertraging berekenen

Om de vertraging geproduceerd door de RC-constante te berekenen, kunnen we de volgende formule gebruiken:

V = V0 x e(-t / RC)

  • V is de drempelspanning waarbij de mosfet moet worden uitgeschakeld of gewoon moet worden ingeschakeld.
  • V0 is de voedingsspanning of de Vcc
  • R is de ontladingsweerstand (Ω) die parallel is geschakeld aan de condensator.
  • C (Condensatorwaarde (F) in het voorbeeld 100uF)
  • t (tijdstip van ontlading dat we willen berekenen (en))

we willen de vertraging weten (t)is(-t / RC) = V / V0

-t / RC = Ln (V / V0)

t = -Ln (V / V0) x R x C

Voorbeeldoplossing

Als we de drempelcapaciteit selecteren, schakel de ON / OFF-waarde van de mosfet in als 2,1 V, en de voedingsspanning als 12 V, de weerstand als 100 K en de condensator als 100 uF, de vertraging waarna de mosfet wordt uitgeschakeld, kan ongeveer worden berekend door de vergelijking op te lossen als onder aangegeven:

t = -Ln (2,1 / 12) x 100000 x 0,0001

t = 17,42 s

Dus uit de resultaten vinden we dat de vertraging ongeveer 17 seconden zal zijn

Een timer met een lange duur maken

Een timer met een relatief lange duur kan worden ontworpen met behulp van het hierboven toegelichte mosfet-concept voor het schakelen van zwaardere belastingen.

Het volgende diagram geeft de procedures weer om het te implementeren.

Door een extra PNP-transistor en een paar andere passieve componenten op te nemen, kan de schakeling een langere vertragingstijd produceren. De timing kan op geschikte wijze worden aangepast door de condensator en de weerstand die over de basis van de transistor zijn aangesloten te variëren.




Vorige: Verander een blokgolf-omvormer in een sinusomvormer Volgende: H-Bridge-omvormercircuit met behulp van 4 N-kanaals Mosfets