Постоји много апликација за МОСФЕТ од индустријског сектора до кућних апарата као што су контрола брзине мотора, затамњивање светла, појачавање и пребацивање електронских сигнала унутар електронских уређаја, као инвертер, високофреквентно појачало и још много тога. Генерално, они су доступни у различитим величинама како би одговарали потребама различитих електронских пројеката. МОСФЕТ-ови се користе кад год треба да контролишемо велике напоне и струје са малим сигналом. Овај чланак пружа кратке информације о једној од МОСФЕТ апликација као што је како дизајнирати а контрола брзине мотора са МОСФЕТ-ом .

Контрола брзине мотора са МОСФЕТ-ом

У савременом друштву, контрола брзине електромотора је свуда јер је значајна за различите машине. Потребне функције и перформансе електромотора су широког опсега. Када се фокусирамо на део контроле брзине мотора, контрола брзине корачних и серво мотора може се обавити низом импулса, док се контрола брзине ДЦ и индукционог мотора без четкица може вршити помоћу једносмерног напона или екстерног отпорника. Тренутно се у многим индустријама електромотори користе као неопходан извор енергије. Али, контрола брзине мотора је неопходна јер директно утиче на рад машине, квалитет и резултат рада.

Главна намера овога је да се дизајнира коло за контролисање брзине ДЦ мотора са МОСФЕТ-ом. МОСФЕТ је врста транзистора, који се користи за појачавање или пребацивање напона унутар кола. Тип МОСФЕТ-а који се користи у овом колу је МОСФЕТ мод побољшања који ради само у побољшаном моду. То значи да ће овај транзистор бити искључен кад год нема напона на терминалу капије и биће укључен кад год се обезбеди напон. То чини транзистор идеалним за употребу као прекидач за контролу ДЦ мотора.

ДЦ мотор се користи у различитим апликацијама као што су роботи, уређаји, играчке, итд. Дакле, у многим апликацијама ДЦ мотора, контрола брзине и смера мотора је од суштинског значаја. Овде ћемо објаснити како да дизајнирамо једноставан контролер ДЦ мотора са МОСФЕТ-ом.

Потребне компоненте:

Потребне компоненте за израду овог контролера ДЦ мотора укључују батерију од 12В, 100К потенциометар , ИРФ540Н Е-МОСФЕТ, ДЦ мотор и прекидач.

Везе:

Прикључци овог ДЦ мотора за контролу брзине са ИРФ540Н ЕМОСФЕТ пратити као;

ДЦ контрола брзине мотора са МОСФЕТ-ом

ИРФ540 Е-МОСФЕТ гејт терминал је повезан са потенциометром, терминал извора је повезан са позитивном жицом мотора, а одводни терминал МОСФЕТ-а је повезан са позитивним терминалом батерије преко прекидача.

Негативна жица мотора повезана је са негативним терминалом батерије.

Излазни терминал потенциометра је повезан са терминалом капије МОСФЕТ-а, ГНД је повезан са негативним терминалом батерије преко негативне жице мотора, а ВЦЦ пин је повезан са позитивним терминалом батерије преко одводног терминала МОСФЕТ-а и пребаците.

Рад

Једном када је прекидач 'С' затворен, напајање напоном на терминалу МОСФЕТ капије узрокује довод струје од одводног (Д) терминала до извора (С). Након тога струја почиње да тече кроз ДЦ мотор и мотор почиње да се окреће. Збир струје која се доводи до ДЦ мотора може се једноставно регулисати једноставним подешавањем потенциометра, након чега се мења примењени напон на терминалу гејта МОСФЕТ-а. Дакле, можемо контролисати брзину ДЦ мотора контролисањем напона на терминалу капије у МОСФЕТ-у. Да бисмо повећали брзину ДЦ мотора, морамо повећати примењени напон на терминалу гејта МОСФЕТ-а.

Овде је коло контролера једносмерног мотора засновано на ИРФ540Н МОСФЕТ-у дизајнирано да контролише брзину мотор . Ово коло је веома једноставно за дизајн помоћу МОСФЕТ-а и потенциометра. Можемо контролисати брзину мотора једноставном контролом примењеног напона на терминалу гејта МОСФЕТ-а.

Предности МОСФЕТ-а за контролу брзине мотора:

Транзистори играју основну улогу у круговима за контролу брзине мотора, а МОСФЕТ-ови (метал-оксид-полупроводнички транзистори са ефектом поља) су често фаворизовани у односу на друге типове транзистора као што су БЈТ (биполарни спојни транзистори) и ИГБТ (биполарни транзистори са изолованим вратима) из неколико разлога . У овом чланку ћемо истражити предности и примене коришћења МОСФЕТ-а за контролу брзине мотора у односу на друге транзистори.

“како ограничити појачала у колу ”

Висока ефикасност :
- МОСФЕТ-ови показују веома низак отпор на укључење (РДС(он)), што доводи до минималне дисипације снаге и високе ефикасности у управљачким колима мотора.
- Ова висока ефикасност значи да се ствара мање топлоте, смањујући потребу за сложеним системима хлађења, чинећи МОСФЕТ-ове погодним за апликације велике снаге.
Брза брзина пребацивања :
- МОСФЕТ-ови имају веома велику брзину пребацивања, обично у опсегу наносекунди.
- Овај брзи одговор омогућава прецизну контролу брзине и правца мотора, што их чини погодним за апликације где су потребне брзе промене.
Лов Гате Дриве Повер :
- МОСФЕТ-овима је потребна минимална снага драјвера за пребацивање између укљученог и искљученог стања.
- Ова карактеристика минимизира снагу потребну за контролу транзистора, што резултира енергетски ефикасним системима управљања мотором.
Није потребна струја капије :
- За разлику од БЈТ-а, МОСФЕТ-овима није потребна стална струја гејта да би остала у укљученом стању, што смањује потрошњу енергије контролног кола.
- Ово је посебно корисно у апликацијама на батерије где је енергетска ефикасност критична.
Температурна толеранција :
- МОСФЕТ-ови могу да раде у широком температурном опсегу, што их чини погодним и за екстремно хладно и за вруће средине.
- Ова карактеристика је драгоцена у апликацијама као што су аутомобилски системи и индустријске машине.
Редуцед ЕМИ :
- МОСФЕТ-ови стварају мање електромагнетних сметњи (ЕМИ) у поређењу са БЈТ-овима и ИГБТ-овима.
- Ово је кључно у апликацијама у којима ЕМИ може ометати оближње електронске уређаје или системе.

Примене контроле брзине мотора са МОСФЕТ-овима:

Електрична возила (ЕВ) и хибридна возила :
- МОСФЕТ се обично користе у системима управљања моторима електричних и хибридних возила.
- Они нуде ефикасну и прецизну контролу над електромоторима, доприносећи побољшању перформанси и домета возила.
Индустријска аутоматизација :
- У индустријама, контрола брзине мотора заснована на МОСФЕТ-у се користи за транспортне траке, роботске руке и друге аутоматизоване системе.
- Брза брзина пребацивања МОСФЕТ-а обезбеђује прецизну и брзу контролу у производним процесима.
Кућни апарати :
- МОСФЕТ-ови се налазе у кућним апаратима као што су машине за прање веша, клима уређаји и вентилатори за контролу брзине мотора.
- Њихова ефикасност и ниско стварање топлоте чине их идеалним за енергетски ефикасне уређаје.
ХВАЦ Системс :
- Системи за грејање, вентилацију и климатизацију (ХВАЦ) користе МОСФЕТ за контролу брзине мотора у вентилаторима и компресорима.
- Ово доприноси уштеди енергије и прецизној регулацији температуре.
Дроне Пропулсион :
- Дронови захтевају ефикасну контролу брзине мотора да би одржали стабилност и маневрисање.
- МОСФЕТ-и су пожељнији у управљачким круговима мотора дронова због њихове мале тежине и високе ефикасности.
Системи за хлађење рачунара :
- МОСФЕТ се користе у вентилаторима за хлађење рачунара за подешавање брзине вентилатора на основу температуре, обезбеђујући оптималне перформансе хлађења уз минималну буку.
Електрични возови и локомотиве :
- МОСФЕТ-ови се користе у системима за контролу мотора електричних возова и локомотива за ефикасно регулисање брзине и правца.
Системи обновљивих извора енергије :
- Ветротурбине и соларни системи за праћење користе МОСФЕТ за контролу брзине мотора, оптимизујући производњу енергије.

Укратко, МОСФЕТ-ови нуде бројне предности за контролу брзине мотора, укључујући високу ефикасност, брзу брзину пребацивања, ниске захтеве за снагом гејта и смањени ЕМИ. Ове предности их чине пожељним избором у широком спектру примена, од електричних возила и индустријске аутоматизације до кућних апарата и система обновљивих извора енергије. Свестраност и поузданост МОСФЕТ-а чине их каменом темељцем модерне технологије управљања мотором.