MOSFET으로 서보 구동


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서보가 들어있는 작은 배터리 구동 장치를 만들려고합니다. 배터리 수명을 절약하기 위해 서보를 끌 수 있기를 원합니다. 이전에 MOSFET을 사용 하여이 작업을 수행 할 수 있다는 것을 읽었지만 충분히 자세하고 (저항을 계산할 수없는 저항 값 누락) 예제 회로를 찾는 데 어려움을 겪고 있습니다. 솔직히 어떤 종류의 회로인지 확실하지 않습니다. 찾고 있습니다 (전에는 FET를 사용한 적이 없습니다). 누군가 제게 올바른 방향으로 조금씩 움직일 수 있습니까?

잠재적 관련 정보 :

  • 3.3V의 mega88에서 실행되는 코드
  • 4.8-6V 서보가 6V 배터리 팩에 직접 연결됨 (이것을 변경하고 싶습니다)

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예제 회로를 제공하면 값이 부족하더라도 도움이 될 수 있습니다.
Brian Carlton

부품 선택을 포함한 실용적인 지침을 원한다면 게시 된 R / C 시스템의 속도 제어 프로젝트 중 일부를 살펴보십시오. 구동 모터를 구동 할 수있는 FET는 서보에 거의 문제가 없을 것입니다. 고려해야 할 한 가지는 N- 채널 장치를 사용하여 P- 채널 장치보다 기본적으로 낮은 쪽을 전환하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다. 그러나 오늘날 모든 곳에있는 브러시리스 모터 컨트롤러는 두 가지를 모두 사용하므로 P 채널 장치를 선택하고 하이 사이드 스위칭을 위해 회로를 구동 할 수 있습니다.
Chris Stratton

답변:


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전류가 얼마나 필요한지 언급하지 않았습니다. 다음은 간단한 안내서입니다.

대부분의 스위칭 응용 분야에서 중요한 매개 변수는 전압 정격 (BVdss), 최대 드레인 전류 (Id (on)) 및 게이트 켜기 전압입니다.

6V 배터리의 경우 최소 6V의 항복 전압이 필요합니다. 스위칭에서 과도 전압이 발생하는 경우이 값을 조금 더 높게 설정하십시오. 대부분의 FET는 20V 이상의 전압을 가지므로 문제가되지 않습니다. 20V 또는 30V FET를 선택하십시오.

서보가 요구하는 것보다 최대 드레인 전류를 선택하십시오. 최대 드레인 전류는 일반적으로 장치가 아닌 시스템의 열 성능에 의해 제한됩니다. 얼마나 많은 전류가 필요합니까? 얼마나 큰 기기를 사용할 수 있습니까? 방열판을위한 공간이 있습니까?

3.3V 시스템에서 FET를 스위치로 사용하려면 로직 레벨 디바이스가 필요합니다. 이렇게하면 장치가 3.3V 레벨에서 완전히 온 (저항이 가장 낮음) 상태가됩니다.

회로의 경우 일반적으로 게이트가 풀리지 않도록 풀다운 저항을 게이트에 배치합니다. 일부 응용 분야에서는 과도 보호를 위해 게이트에 제너 다이오드를 배치합니다.


전류를 게이트로 제한하는 게이트 저항을 갖는 것도 좋은 설계입니다.

보통은 아닙니다. 게이트로 전류를 제한하면 입력 커패시턴스 (Ciss)의 충전 속도가 느려집니다. 이것은 FET가 스위칭하는 데 더 오래 걸리기 때문에 스위칭 손실을 증가시킵니다. 전환해야하는 전압이 높을수록 손실이 더 심해집니다. 또한 단위 시간당 더 많이 스위칭하기 때문에 스위칭 주파수가 높을수록 손실이 더 나빠집니다.
jluciani

이 응용 프로그램에는 고속 요구 사항이없는 것 같고 배터리를 절약하기위한 켜기 / 끄기 기능 만 있습니다. 특히 프로세서에서 직접 구동하는 경우 직렬 저항을 사용하는 것이 좋습니다. 또한 보드를 에칭 한 후에는 전류 스파이크가 다른 문제 (아날로그 회로의 교란, 예기치 않은 리셋 등)를 유발하는 경우 보드를 추가하는 것보다 속도 문제가있는 경우 낮은 값의 저항을 배치하는 것이 훨씬 쉽습니다.
apalopohapa

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@Henrik, @jluciani : 게이트 저항은 게이트로 전류를 제한하기위한 것이 아닙니다 (원치 않는). 턴온 / 턴 오프 시간 제어 (다이오드와 병렬로 병렬로 저항을 설정하면 턴 오프 속도가 빨라짐), 디바이스 게인 및 디바이스 리드 인덕턴스로 인한 초고주파 발진 방지 및 구동 회로에 결함 전파 방지 (마이크로 컨트롤러 핀에서 직접 발생하는 경우).
Jason S

일반적으로 50-200 옴 저항이면 충분하지만 훨씬 큰 저항은 원하지 않습니다.
Jason S

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MOSFET이 필요하지 않을 수 있습니다. 신호 라인에서 펄스를 보내지 않을 때 서보가 사용하는 전류량을 측정해야합니다. 잘 설계된 서보가 깊은 수면 모드로 들어가고 수백 마이크로 암페어 만 사용한다고 생각하지만 결코 시도하지 않았습니다.

MOSFET이 필요한 경우 서보의 전원 라인 (중간 와이어)에 P 채널 MOSFET을 사용하는 것이 좋습니다. 10-100kOhm 풀업 저항을 통해 MOSFET의 게이트를 전원 공급 장치에 연결하여 기본적으로 꺼져 있는지 확인할 수 있습니다. 그런 다음 서보에 전원을 공급하고자 할 때 마이크로 컨트롤러 IO 라인을 사용하여 게이트를 낮게 당기고 서보 전원을 차단하려면 IO 라인을 높은 임피던스 입력으로 만드십시오.

회로 다이어그램은 reemrevnivek 에서이 다이어그램 의 오른쪽과 같아야합니다 (Q2 만보십시오 ) reemrevnivek에서 MOSFET을 사용하는 방법에 대한 다이어그램.

이 경우 오른쪽의 "부하"가 서보입니다.

누설 전류가 나쁘지 않은지 확인하기 위해 MOSFET 데이터 시트를 살펴보고 싶을 것이다.


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내 대답을 찬성하는 사람은이 다이어그램을 만드는 데 찬성하여 찬성해야합니다! electronics.stackexchange.com/questions/3599/…
DavidEGrayson

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서보는 유도 성일 수 있으므로 MOSFET을 보호하기 위해 다이오드를 추가해야합니다.
Jason S


upvotes에 감사하지만 다이어그램은 LTSpice에서 2 분의 작업이었습니다. 그건 그렇고,이 문제를 시뮬레이션하는 데 도움이되는 훌륭한 도구가 될 것입니다. 또한 링크는 MOSFET 사용의 기본 사항에 대한 질문에 대한 내 대답을 가리키며 관련이있을 수 있습니다. Jason은 옳습니다. 이것은 일반적인 다이어그램이며 서보와 같은 유도 성 부하를 고려하지 않았습니다.
Kevin Vermeer
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