Terdapat banyak aplikasi MOSFET daripada sektor perindustrian kepada perkakas rumah seperti kawalan kelajuan motor, pemalapan cahaya, menguatkan & menukar isyarat elektronik dalam peranti elektronik, sebagai penyongsang, penguat frekuensi tinggi dan banyak lagi. Secara amnya, ini boleh didapati dalam saiz yang berbeza untuk dipadankan dengan pelbagai keperluan projek elektronik. MOSFET digunakan setiap kali kita perlu mengawal voltan & arus besar dengan isyarat kecil. Artikel ini menyediakan maklumat ringkas tentang salah satu aplikasi MOSFET seperti cara mereka bentuk a kawalan kelajuan motor dengan MOSFET .
Kawalan Kelajuan Motor dengan MOSFET
Dalam masyarakat moden, kawalan kelajuan motor elektrik ada di mana-mana kerana ia penting untuk mesin yang berbeza. Fungsi yang diperlukan & prestasi motor elektrik adalah luas. Apabila kita menumpukan pada bahagian kawalan kelajuan motor, kawalan kelajuan motor stepper & servo boleh dilakukan oleh kereta api nadi manakala kawalan kelajuan motor DC & aruhan tanpa berus boleh dilakukan dengan voltan DC atau perintang luaran. Pada masa ini dalam banyak industri, motor elektrik digunakan sebagai sumber kuasa yang sangat diperlukan. Tetapi, kawalan kelajuan motor adalah perlu kerana ia secara langsung mempengaruhi operasi mesin, kualiti & hasil kerja.
Tujuan utama ini adalah untuk mereka bentuk litar untuk mengawal kelajuan motor DC dengan MOSFET. MOSFET ialah sejenis transistor, digunakan untuk menguatkan atau menukar voltan dalam litar. Jenis MOSFET yang digunakan dalam litar ini ialah mod peningkatan MOSFET yang berfungsi hanya dalam mod peningkatan Ini bermakna transistor ini akan dimatikan apabila tiada voltan disediakan pada terminal get & ia akan dihidupkan apabila voltan disediakan. Jadi menjadikan transistor ideal untuk digunakan seperti suis untuk mengawal motor DC.
Motor DC digunakan dalam aplikasi yang berbeza seperti robot, peralatan, mainan, dll. Jadi dalam banyak aplikasi motor DC, kawalan kelajuan & arah motor adalah penting. Di sini kita akan menerangkan cara mereka bentuk pengawal motor DC mudah dengan MOSFET.
Komponen yang Diperlukan:
Komponen yang diperlukan untuk membuat pengawal motor DC ini termasuk bateri 12V, 100K potensiometer , IRF540N E-MOSFET, motor DC dan suis.
Sambungan:
Sambungan kawalan kelajuan motor DC ini dengan IRF540N EMOSFET ikuti sebagai;
Terminal get IRF540 E-MOSFET disambungkan ke potensiometer, terminal sumber disambungkan ke wayar positif motor, dan terminal longkang MOSFET disambungkan ke terminal positif bateri melalui suis.
Wayar negatif motor disambungkan ke terminal negatif bateri.
Terminal keluaran potensiometer disambungkan ke terminal gerbang MOSFET, GND disambungkan ke terminal negatif bateri melalui wayar negatif motor, dan pin VCC disambungkan ke terminal positif bateri melalui terminal longkang MOSFET dan suis.
sedang bekerja
Sebaik sahaja suis ‘S’ ditutup bekalan voltan di terminal get MOSFET menyebabkan bekalan arus dari terminal longkang (D) ke punca (S). Selepas itu arus mula mengalir ke seluruh motor DC & motor mula berputar. Jumlah arus yang dibekalkan kepada motor DC boleh dikawal secara ringkas dengan hanya melaraskan potensiometer, selepas itu ia menukar voltan yang digunakan pada terminal pintu MOSFET. Jadi kita boleh mengawal kelajuan motor DC dengan mengawal voltan pada terminal get di MOSFET. Untuk meningkatkan kelajuan motor DC, kita perlu meningkatkan voltan yang digunakan pada terminal pintu MOSFET.
Di sini, litar pengawal motor DC berasaskan IRF540N MOSFET direka untuk mengawal kelajuan motor itu . Litar ini sangat mudah untuk direka bentuk dengan menggunakan MOSFET & potensiometer. Kita boleh mengawal kelajuan motor dengan hanya mengawal voltan yang digunakan pada terminal pintu MOSFET.
Kelebihan MOSFET untuk Kawalan Kelajuan Motor:
Transistor memainkan peranan asas dalam litar kawalan kelajuan motor, dan MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) sering digemari berbanding jenis transistor lain seperti BJT (Bipolar Junction Transistor) dan IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) atas beberapa sebab. . Dalam artikel ini, kami akan meneroka kelebihan dan aplikasi menggunakan MOSFET untuk kawalan kelajuan motor ke atas transistor lain.
- Kecekapan Tinggi :
- MOSFET mempamerkan rintangan-on yang sangat rendah (RDS(on)), yang membawa kepada pelesapan kuasa yang minimum dan kecekapan tinggi dalam litar kawalan motor.
- Kecekapan tinggi ini bermakna kurang haba dijana, mengurangkan keperluan untuk sistem penyejukan yang terperinci, menjadikan MOSFET sesuai untuk aplikasi berkuasa tinggi.
- Kelajuan Penukaran Pantas :
- MOSFET mempunyai kelajuan pensuisan yang sangat pantas, biasanya dalam julat nanosaat.
- Respons pantas ini membolehkan kawalan tepat ke atas kelajuan dan arah motor, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana perubahan pantas diperlukan.
- Kuasa Pandu Pintu Rendah :
- MOSFET memerlukan kuasa pemacu get minimum untuk bertukar antara keadaan hidup dan matinya.
- Ciri ini meminimumkan kuasa yang diperlukan untuk mengawal transistor, menghasilkan sistem kawalan motor yang cekap tenaga.
- Tiada Arus Gerbang Diperlukan :
- Tidak seperti BJT, MOSFET tidak memerlukan arus get berterusan untuk kekal dalam keadaan di atasnya, yang mengurangkan penggunaan kuasa litar kawalan.
- Ini amat berfaedah dalam aplikasi berkuasa bateri di mana kecekapan tenaga adalah kritikal.
- Toleransi Suhu :
- MOSFET boleh beroperasi pada julat suhu yang luas, menjadikannya sesuai untuk kedua-dua persekitaran sejuk dan panas yang melampau.
- Ciri ini berharga dalam aplikasi seperti sistem automotif dan jentera perindustrian.
- EMI berkurangan :
- MOSFET menjana kurang gangguan elektromagnet (EMI) berbanding BJT dan IGBT.
- Ini penting dalam aplikasi di mana EMI boleh mengganggu peranti atau sistem elektronik berdekatan.
Aplikasi Kawalan Kelajuan Motor dengan MOSFET:
- Kenderaan Elektrik (EV) dan Kenderaan Hibrid :
- MOSFET biasanya digunakan dalam sistem kawalan motor kenderaan elektrik dan hibrid.
- Mereka menawarkan kawalan yang cekap dan tepat ke atas motor elektrik, menyumbang kepada prestasi dan julat kenderaan yang lebih baik.
- Automasi Perindustrian :
- Dalam industri, kawalan kelajuan motor berasaskan MOSFET digunakan untuk tali pinggang penghantar, lengan robotik dan sistem automatik lain.
- Kelajuan pensuisan pantas MOSFET memastikan kawalan yang tepat dan responsif dalam proses pembuatan.
- Peralatan rumah :
- MOSFET ditemui dalam peralatan rumah seperti mesin basuh, penghawa dingin dan kipas untuk kawalan kelajuan motor.
- Kecekapan dan penjanaan haba yang rendah menjadikannya sesuai untuk peralatan cekap tenaga.
- Sistem HVAC :
- Sistem Pemanasan, Pengudaraan dan Penyaman Udara (HVAC) menggunakan MOSFET untuk mengawal kelajuan motor dalam kipas dan pemampat.
- Ini menyumbang kepada penjimatan tenaga dan peraturan suhu yang tepat.
- Pendorong Drone :
- Dron memerlukan kawalan kelajuan motor yang cekap untuk mengekalkan kestabilan dan kebolehgerakan.
- MOSFET lebih disukai dalam litar kawalan motor dron kerana beratnya yang rendah dan kecekapan tinggi.
- Sistem Penyejukan Komputer :
- MOSFET digunakan dalam kipas penyejuk komputer untuk melaraskan kelajuan kipas berdasarkan suhu, memastikan prestasi penyejukan optimum dengan bunyi yang minimum.
- Kereta Api Elektrik dan Lokomotif :
- MOSFET digunakan dalam sistem kawalan motor kereta api elektrik dan lokomotif untuk mengawal kelajuan dan arah dengan cekap.
- Sistem Tenaga Boleh Diperbaharui :
- Turbin angin dan sistem pengesan suria menggunakan MOSFET untuk mengawal kelajuan motor, mengoptimumkan penjanaan tenaga.
Secara ringkasnya, MOSFET menawarkan banyak kelebihan untuk kawalan kelajuan motor, termasuk kecekapan tinggi, kelajuan pensuisan pantas, keperluan kuasa pemacu get rendah dan pengurangan EMI. Kelebihan ini menjadikan mereka pilihan pilihan dalam pelbagai aplikasi, daripada kenderaan elektrik dan automasi industri kepada peralatan rumah dan sistem tenaga boleh diperbaharui. Kepelbagaian dan kebolehpercayaan MOSFET menjadikannya asas kepada teknologi kawalan motor moden.
