Транзисторные ключи.

[platinum]

Добрый день! Подскажите пожалуйста как реализовать управление цепочкой светодиодов с PWM выхода Arduino положительным полюсом (диоды нескольких типов объединены по минусу).
Напряжение для нагрузки +12В, ток 20mA
PWM выход с Arduino +5В

Если "+" подключить к светодиоду и а разрывать "-" то все работает как надо, и с помощью IRF540 и c помощью КТ3102.
Но необходимо реализовать управление по "+" (т.к. "-" у светодиодов общий, соответственно тогда включаются все группы сразу)

Спойлер

Получается, судя по всему, нужно использовать p-n-p транзистор. Как раз есть еще КТ3107, но не удается заставить схему работать. На выходе всегда +12, вне зависимости от выхода PWM.

[xand]

Всем привет,

Наконец нашел момент и собрал транзисторный каскад. Работать будет в ключевом режиме, то есть вкл/выкл.



Прошу совета более опытных мастеров, может я что то не так сделал или можно как то улучшить схему. В частности, не нужно ли поставить сопротивление на землю с базы второго транзистора, чтобы он гарантировано запирался. На прототипе она работает, но перед тем как начинать паять хочу вот посоветоваться. Хочу уточнить что каскад этот только в теории, на практике же подобное решение сделано для того чтобы выход отпирался при наличии сигнала на GPIO.

Еще вопрос по теме, на "правильных" схемах каскада всегда присутствуют два конденсатора назначение которых я понять не могу и вообще имеет ли смысл ставить.

Заранее благодарю.

[Jack_A]

Получается, судя по всему, нужно использовать p-n-p транзистор. Как раз есть еще КТ3107, но не удается заставить схему работать. На выходе всегда +12, вне зависимости от выхода PWM.

Я охреневаю ! На схеме черным по белому нарисован n-p-n транз., человек пытается впиндюрить туда p-n-p и дико удивляется, что не работает. Это еще пол-беды, но при таком включении должен выгореть на фиг управляющий выход - они не любят, когда им через прямо смещенный диод засифонивыют 12В и обычно выгорают.
И при чем тут реле? Даются 2 никак друг с другом не связанные схемы, и горестный стон : "почему ?" Привел бы автор свой гибрид из этих двух схем, и что он хочет получить ?
Может, натолкнет на мысль : http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 6#p2970456 Там схема управления от низковольтной логики разрывом цепи более высокого напряжения.

[Martin76]

когда им через прямо смещенный диод засифонивыют 12В и обычно выгорают.

Да нет, если через резистор подать 12В, то через защитный диод и паразитный диод ключа напряжение на выходе МК будет ограничено на уровне Uпит +0,6-0,7В, чего они вполне допускают. Для согласования уровней можно использовать несколько схем, схемы известны и раз десять только я их приводил.
Для управления активным нулевым уровнем проще всего использовать схему с нпн транзистором с общей базой и пнп или Р канальный мосфет.

[Jack_A]

Да, я не обратил внимания на R в базе. Не сгорит, но и не заработает.

Для согласования уровней можно использовать несколько схем, схемы известны и раз десять только я их приводил.

По этому вопросу уже пора и FAQ соорудить

[sstvov]

Вот такая схема подойдёт, сопротивление что на 1к лучше увеличить до 10к

[Jack_A]

Спасибо за добрую память об моей схеме от 15.03.15 Cопротивление увеличивать не надо - для лучшего запирания при + температуре.

[Martin76]

По этому вопросу уже пора и FAQ соорудить

Да уж, "как подключить 12В(24, 220,100500...) нагрузку к Ардурине"
Хотя если просто знать, как работают транзисторы, даже очень поверхностно, то схемы согласования можно придумывать никого не спрашивая.

[Jack_A]

Спойлер

При современной деградации образования, боюсь, даже не каждый выпускник тех. вуза сможет внятно объяснить разницу меж p-n-p и n-p-n Квадратики, стрелочки - системная интеграция - оп-ля, готов проект из блоков Samsung, Intel, ABB, работающих в штатном режиме. А что там унутре? А нам пофигу!

И вопросы многих форумцев - людей не из последних, раз интересуются - это подтверждают.

[metan]

Здравствуйте, уважаемые специалисты.
В 2-3 словах суть проблемы.
Есть часы-градусник размером 2 на 0,6 м. На 7-сегментных индикаторах, каждый сегмент из кучи светодиодов. Куплены у фирмы eltablo.ru несколько лет назад. Классика жанра - отработали 1 год и 1 день и крякнула половина одного сегмента. Позвонили в Москву, грят везите, отчиним. За денежки, конечно. Сняли (высота 8 м, вышка, все дела). Везти в столицу за 400 км решил оставить как запасной вариант, решил глянуть сам.
Разобрал, 2 блока питания на 12 вольт, процессорный блочок на 8 меге и 2 одинаковых платы с регистрами и ключами. Самым сложным делом было отсоединить от плат вдребезги залитые клеем разъемы.
На каждой плате по 4 регистра 4094 и по 4 ULN2803. Индикация - статика, аноды светодиодных сборок висят на +12. Выводы ключей соединены попарно (монтажное "ИЛИ"). Измерил ток сегмента - около 400 мА, т.е. по 200 на каждый ключ. Вроде как в допуске. Меняю ULN, гоняю, собираю, вешаем (высота 8 м, вышка, все дела).
Проработали около года, начал опять гаснуть 1 сегмент, но не сильно. Пока суть-да дело, погас второй. Уже знаем, что делать (высота 8 м, вышка, все дела).
Вскрытие... Сдохло уже 2 ULN. Одна наглухо, одна частично. Обе, которые стояли изначально. Меняю, гоняю, и сеанс промышленного альпинизма.
Проработали около года, начал опять гаснуть 1 сегмент, а затем почти сразу же еще 2. Мы уже привычные, (зима, мороз, вьюга, высота 8 м, вышка, все дела).
Вскрытие... Сдох один из блоков питания и 1 улн. Второй блок тоже воздух отнюдь не озонировал... Решил заменить блоки питания на один нормальный навигаторовский. Заменил БП, улн. Случайно во время теста дотронулся до улн и офигел, температура всех ключей ужасная, градусов 60 как минимум. Приклеил на термоклей радиаторы на все 8 улн. Вешаемся.
Работаем еще год. Да твою-же мать! Дохнет часть сегмента. Тополиный пух, жара, июль, высота 8 м, вышка, все дела.
Вскрытие... Сдохла улн. (которая уже мной впаяна)

Господа, моё терпение лопнуло, решил заменить на мосфеты ( сборка из 2-х транзисторов IRF8313 - Continuous Drain Current 9.7А, VGS @ 10V ****** RDS(on) max 15.5 mOhm @VGS = 10V )
Вроде как судя по даташиту от 5 вольт должны нормально открываться.
Схема блока (часть) и проектируемая схема замены

Питание немного хочу уменьшить на величину падения напряжения на ключе улн-ки (для сохранения прежнего тока через светодиоды), благо БП теперь это позволяет.
Вот такие 8 модульков хочу туда попробовать вживить.


Вопросы - жизнеспособно ли данное решение? Верно ли выбран номинал резисторов в затворах транзисторов (1к)?

Буду очень признателен за любые комментарии, рекомендации, советы.
Спасибо.

[MOHCTEP]

Сопротивления уменьшить до десятков Ом, добавить резисторы затвор-сток, килоом 10...100. Ну и светодиоды подключить по феньшуйней. Т.е. на каждую последовательную цепочку свой резистор.
А сколько ж эти часы потребляют, например в 08:08?

[metan]

MOHCTEP, спасибо что откликнулись!

Сопротивления уменьшить до десятков Ом

А не поплохеет выходам регистра? Для них же при изменении уровня будет практически маленькое КЗ, правда, очень короткое , я верно понимаю? Я выбрал 1 кОм т.к. там статика, и редко меняющиеся уровни. Да, кстати, входная емкость выбранных мосфетов (IRF8313) - 760 pF.
Буду пробовать. О результатах доложу.

А сколько ж эти часы потребляют, например в 08:08?

Я полное потребление не замерял, но судя по току 1 сегмента, что-то в районе дюжины А.

Ну и светодиоды подключить по феньшуйней

Вот с этим я наверное, повременю, т.к. тут нужна будет серьёзная хирургия всего этого колхоза, а во-вторых, у меня к светодиодам претензий нет от слова вообще, за несколько лет постоянной работы из этой огромной кучи ни один не перегорел.
Да, это выглядит вот так

Плата с ключами

Филейная часть

[Martin76]

Хоть килоом, хоть десять ом, хоть напрямую, при статической индикации разницы не заметите, тем более такие мс выдерживают кз выхода, многократно проверено. Сопротивление канала ключей у них достаточно большое, десятки и сотни ом. Вот как раз мощным драйверам, с токами в амперы от кз может и поплохеть.

[musor]

замена на мосфеты здравая идея страно что изначално стоит гавно копеечное на такие токи...

[Martin76]

Изготовитель, практически любой, первым делом заинтересован в снижении себестоимости изделия, а надежность - дело десятое. Тем более, как я понимаю, гарантию табло отработало. Да и уровень разработчиков отечественных электронных изделий не выдерживает никакой критики, насмотрелся уже К примеру, что УЛН не нужно нагружать более, чем на 0,5-0,6А на все выходы суммарно, нужно знать практически, в даташитах этого нет, а так даже по 200мА на выход 0,2А Х 1В Х 8=1,6Вт - для ДИП18 слишком, вот и сильный нагрев и вылет УЛН.

[Slabovik]

Да есть это в даташитах. Только не у каждого схем-мейкера хватает смелости совместить тепловое сопротивление, собственно, типового кузова с реальной тепловой мощностью в этом кузове, которую тоже нужно посчитать из собственного потребления и коммутируемых токов. Трёхходовка - она такая...

[metan]

Спасибо всем, кто подключился к обсуждению! Внимаю всем рекомендациям, на днях буду попробовать один модулек присобачить, буду держать всех в курсе
Единственное, что мне непонятно, это почему производители не выпускают аналог улн = сборку из 8 мосфетов? Ведь это было бы здорово, как я понимаю? Или я плохо искал и они есть?

[Slabovik]

Плохо искал. Вот, например TPIC2701
Тем не менее, если включены все выходы, там серьёзное ограничение суммарного тока.

А если нужно коммутировать матрицы, есть ещё более интересные штуки TPD2005

[metan]

TPIC2701

О, спасибо! Видать точно я затупил "array" искать
Только не pin-to-pin, к сожалению
Уже глянул. TPD2005 в али около 150 р за штуку. Подороже улн Но я думаю, оно того стоит

[musor]

ябы переавделал драйверную плату целиком под то 126 то 220 мосфеты это и надежнее и дещевле ву ремонте если понадобится
радиаторы им не нужны но шак установки лучще сделать поболее для лучщего теплообмена раскидаф их на плате в матрицы в виде 8 -сразу видно где что иколекторы будут как КТ схемы