¿Hay alguna manera de usar la señal PWM de Arduino para suministrar una corriente grande variable a través de un elemento calefactor inquieto?

ingrese la descripción de la imagen aquíEstoy trabajando en un proyecto simple basado en Arduino donde usaré PID para modular la señal PWM de un microcontrolador Arduino, por lo que los valores de PWM variarán de 0 a 255, ya que esa es la resolución. Usaré AnalogWrite (voltaje PWM) para generar voltajes variados. Así que mi pregunta es esta, supongamos que necesito una fuente de alimentación de 12 V que esté conectada a un elemento calefactor resistivo, ¿cómo controlaría la cantidad de corriente que fluye a través de un elemento calefactor? Tenga en cuenta que ya he desarrollado un sistema de encendido/apagado que suministra corriente máxima, cuando configuro el PWM al 100 % del ciclo de trabajo y corriente cero, cuando configuro el PWM al 0 % del ciclo de trabajo.

Hablé con mi supervisor y me dijo que conectara el PWM a un mosfet y variara el PWM, lo que permitirá que fluya una corriente variable a través del elemento calefactor (resistivo).

¿Es una buena idea y funcionará?

Vea el circuito de accionamiento MOSFET de boquilla o lecho calentado de una electrónica típica de impresora 3D de código abierto derivada de Arduino.
¿Por qué su supervisor le diría que lo hiciera si no fuera una buena idea?
@Finbarr, siempre es bueno obtener otras opiniones.
No he visto este xkcd en particular.
Su supervisor está en el clavo. Esa es una muy buena solución. Si nos hubiera hecho la misma pregunta omitiendo la recomendación de su supervisor, entonces respondería diciendo lo que dijo. Además, gran arte xkcd. Además, para su información, puede aumentar la resolución PWM si lee la hoja de datos de su Atmega particular que se encuentra en el corazón del Arduino. Con Atmega328p puede obtener una resolución de 16 bits. Eso es 256 veces más de lo que usará. Busque Timer0 en la hoja de datos, si está interesado.

Respuestas (2)

Como se dibuja, necesitaría un fet de canal P y nunca podría apagarlo ya que el voltaje de la puerta de su arduino sería de 3.3V o 5V, no cerca del voltaje de la fuente de 12V.

Use un mosfet de canal, cambiando la "válvula" con el calentador, funcionaría. Por supuesto, necesita un mosfet que pueda permitir x cantidad de corriente que necesita su calentador, a un voltaje de puerta y, donde y es su voltaje de arduino. Circuito de controlador de lado bajo de Google.

O puede usar un controlador mosfet para habilitar o deshabilitar un fet de canal P. Complejidad añadida.

¿Cómo controlarías la válvula con el calentador? La válvula no es realmente una válvula física, la imagino como una válvula de agua que controlará la cantidad de flujo. Quiero usar el transitor NPN (MOSFET). Esencialmente, la válvula es como el transitor o algún dispositivo que puede controlar el flujo de corriente.
Al usar PWM, enciende y apaga el mosfet a una velocidad que equivale a un porcentaje de "encendido". Entonces, un 30% de pwm actuará como si fuera un 30% de la corriente normal.
Gracias, pero tengo miedo de que si suministre una gran corriente, ¿qué pasa si quemo mi transistor?
Obtienes un mosfet que puede manejar la corriente.
¿Puedo poner mosfets en paralelo? No estoy seguro de cómo hacerlo, ya que sé cómo poner resistencias en paralelo, lo que limitará la cantidad de flujo de corriente a través de cada resistencia. Es una pregunta muy estúpida, por alguna razón no puedo visualizarla. Necesito como un esquema.
@NiloyAlam " Transistor NPN (MOSFET) " es como decir " botella de vidrio (PLÁSTICO) ". Son dos tipos diferentes de transistores. Necesitará un MOSFET de tipo N para esto, no un transistor BJT de tipo NPN. Puede poner MOSFET en paralelo sin ningún problema. Con los transistores BJT, debe tener en cuenta la retroalimentación positiva. Pero no usará BJT, usará N-MOSFET. Lo conectará así , pero con su elemento resistivo en lugar de los 10kΩ.
@Harry Svensson Este es un excelente comentario. Pero, ¿no fluiría la misma corriente a través del mosfet que anula todo el propósito de una corriente nominal? Esta es mi manera, pero no estoy seguro si esto es correcto. Mi esquema es: ibb.co/msocdR . No estoy seguro de cuál debo usar, pero creo que el mosfet podría estar equivocado porque todos tienen los mismos potenciales de compuerta y drenaje.
@NiloyAlam Es por eso que obtuvo PWM, por lo que el elemento obtiene 100% de corriente, luego 0% de corriente. Con PWM configurado en 127, el promedio será ≃50%. Iría con el esquema de la izquierda y pondría su carga "Él" ARRIBA de los N-MOSFET. De lo contrario, no podrá activar sus MOSFET. - De cualquier manera, este es el último comentario que haré. Si quieres/necesitas algo más, haz una nueva pregunta o espera que alguien más te responda. - Además, poner más MOSFET en paralelo reduce la resistencia y aumenta el área de superficie, por lo que estará más frío. Pero usted es quien mencionó los MOSFET en paralelo, no yo.
Esta fue una gran retroalimentación, aclaró la confusión.

Esto ciertamente funcionaría. Así es exactamente como la mayoría de las placas base de impresoras 3D impulsan la extrusora y los calentadores de cama. Eche un vistazo al esquema de RAMPS 1.4 para ver un buen ejemplo:

Eso es ilegible y no tiene enlaces al otro elemento mencionado.
¿Qué es esto? ¿Un esquema para hormigas?
¿Hay alguna manera de usar la señal PWM de Arduino para suministrar una corriente grande variable a través de un elemento calefactor inquieto?
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