¿Voltaje variable con MOSFET usando Arduino?

Sé que puedes usar un MOSFET como interruptor. Me preguntaba si es posible encender y apagar el interruptor con PWM y usarlo para cambiar el voltaje. Entonces, por ejemplo, si tuviera un ciclo de trabajo del 50 %, el voltaje en el circuito sería de 1,85 V.

Puede hacer algo como esto, pero debe considerar las características de la carga.

Supongamos que la carga es una resistencia, o un LED y una resistencia, o cualquier otra cosa en la que realmente esté bien aplicar el voltaje completo y solo te preocupes por la potencia de salida . En ese caso, solo puede usar PWM, y esta es una forma común de variar el brillo de una luz. Pero las cargas más complejas en realidad necesitan un voltaje estable. ¿Cómo se produce un voltaje más suave a partir de la entrada PWM? Agregas un capacitor.

Pero entonces, el voltaje de salida en ese capacitor no será el 50% de la entrada; dependerá de la curva de carga del capacitor y de cuánto extrae la carga del capacitor . Por lo tanto, debe variar su ciclo de trabajo PWM en función del voltaje/carga en el capacitor: un circuito de retroalimentación.

Ahora lo que tiene es mejor conocido como fuente de alimentación conmutada (SMPS). Hay un detalle más: también necesita un inductor, que se usa para evitar las pérdidas que resultan de conectar abruptamente un capacitor a una fuente de voltaje.

Es complicado construir un SMPS estable y eficiente, y no debe intentar construirlo usando su Arduino como controlador. En su lugar, compre un módulo prefabricado; puede encontrar algunos con entradas de ajuste de voltaje. Los SMPS se denominan convertidores reductores o elevadores dependiendo de si reducen o aumentan el voltaje de entrada, respectivamente. En tu caso, quieres un convertidor de dinero.

Sí, estoy tratando de construir un e-cig.

Es lo que pensaba.

Medición y/o control

No tiene que preocuparse por alimentar un voltaje, potencia o corriente específicos a la bobina. Todo lo que necesita es la capacidad de disminuir o aumentar el "empuje". Puede hacerlo variando el ciclo de trabajo de PWM.

Si necesita saber el voltaje, la corriente o la potencia de salida, puede medir la salida. Si desea poder establecer valores exactos, puede tomar este valor y hacer un ciclo de control.

Pero incluso medir la salida puede complicarse muy rápido, por no hablar de hacer un bucle de control y una interfaz de usuario para ello. Entonces, si yo fuera usted, dejaría la parte de medición y/o control por ahora. Siempre puede agregarlo a un proyecto posterior.

Un potenciómetro simple conectado a una entrada analógica del Arduino puede servir como un "botón de volumen" tonto para su mod.

Puertas MOSFET y salidas Arduino

Las salidas del Arduino son demasiado débiles para controlar un MOSFET de potencia normal directamente con PWM. Son lo suficientemente fuertes como para encender y apagar lentamente un MOSFET de nivel lógico (por ejemplo, cuando el usuario presiona un botón), pero si desea controlar el MOSFET a frecuencias PWM, el MOSFET requerirá una corriente de puerta más alta que el Arduino puede proporcionar.

Solución: elija un controlador MOSFET adecuado, o diseñe uno propio, y colóquelo entre el Arduino y el MOSFET.

Probablemente sea una buena idea tomarse un tiempo para leer más sobre los MOSFET y los controladores MOSFET en general, antes de elegir qué MOSFET desea usar y cómo desea controlarlo.

Suavizado/protección de salida

Para un cigarrillo electrónico, probablemente no necesite suavizar la potencia de salida de ninguna manera.

La "serpiente de cascabel" no es un problema con las construcciones modernas de baja resistencia debido a la alta masa térmica de la bobina. Incluso con un cable delgado, una frecuencia PWM de más de un par de cientos de Hz prácticamente eliminará cualquier cosa notable.

Un diodo flyback no hará daño, pero no sé si será necesario. La inductancia de una bobina de cigarrillo electrónico es probablemente insignificante.