Всем привет! Есть led-лента (12в), которой хочется управлять с помощью МК, но у них разные (развязанные гальванически) источники питания. С моей точки зрения выглядит очевидным решением использовать оптопару (например. PC817) и полевик в силовой части (например IRFZ44). Т.е. ШИМ сигнал от МК идет на PC817, выход PC817 управляет мосфетом, который уже управляет лентой.

Но что-то мне подсказывает, что с такой схемой потенциально могут быть проблемы. В радиоэлектронике я новичок, поэтому сильно ногами не бейте Если подобный вопрос уже разбирался, буде благодарен за ссылку. Быстрое гугление ничего не дало.

Привет!
Если с английским норм, гляньте: https://www.youtube.com/watch?v=tebprQvrqk4 Чувак со специфическим чувством юмора, но рассказывает подробно и как раз о том, что Вас интересует. У него же есть вот прям вообще то, что Вы хотите сделать: https://www.youtube.com/watch?v=iNYeww1Sjzk
Засады там, если коротко, две: 1) открыть полевик мало, его ещё закрывать нужно (разрядить затвор) и 2) частота ШИМ должна быть ниже максимальной рабочей частоты применяемой оптопары.

Спасибо за быстрый ответ!


Не совсем понял... А в чем проблема просто подтяжку к массе сделать? Добавил примерную схему во вложении:



Как ее узнать (простите за глупый вопрос)? В даташите не нашел такой характеристики

Проблема в том, что транзистор при такой схеме включения сильнее греется. Но если частота ШИМ - десятки килогерц, а коммутируемый транзистором ток далёк от максимально допустимого, это не проблема
Даташит на PC817, страница 8, картинка 15. Вам же нужно напряжение получить, чтобы полевиком управлять?

Надо будет посмотреть, как оно в реальности себя чувствовать будет, но думаю, что 1,5-2 ампера это не та нагрузка, которая может в данном случае привести к серьезному нагреву.


Спасибо! Не то, что бы я понял ,как читать это график, но все равно спасибо Разберусь)


Ну идея такая, да.

лучший способ читать этот график - собрать на макетке Вашу схему, и посмотреть осциллографом форму сигнала на затворе транзистора. При разных частотах ШИМ. Опять же, на десятках килогерц всё нормально должно быть

Проблема не в коммутируемых токах, а в частоте на затворе. Один из главных параметров полевиков: ёмкость затвора. Т.е. - когда Вы подаёте напряжение запирания на затвор (условно говоря лог."0"), то чтобы полевик закрылся, нужно, чтобы эта ёмкость разрядилась до уровня запирания. И если это будет происходить медленно (а это будет происходить довольно медленно для мощных полевиков с большой ёмкостью затвора, так как в Вашей схеме ёмкость будет разряжаться через 1К резистор), то в течение этого времени транзистор будет долгое время находиться в линейном режиме, а не в ключевом режиме (т.е. - на сток-исток будет падать напряжение). Отсюда и нагрев - закон Ома в действии.
Поэтому для ВЧ-управления полевиками применяют спец. схемы управления их затворами, в которых разряд ёмкости затвора делается активным транзисторным ключом.
Так что совет: после оптопары поставить ещё схему управления затвором полевика на биполярном транзисторе. А ещё лучше - поставить спец.чип-драйвер управления затвором полевика, который умеет управлять затвором как надо. Этих чипов-драйверов полно. Вот например у меня в текущей схеме сейчас стоит UCC21220. Он уже гальванически изолированный и оптопару можно выбросить. Он позволяет управлять одним 2-тактным ключом или 2-мя однотактными.
Можно также найти драйверы со встроенной защитой по току например.
Также - на али полно готовых модулей-драйверов мощных полевых транзисторов. И совсем дешёвых. Можно там что-то подобрать.

Добавлено after 9 minutes 36 seconds:

Значит плохо искали. Должна быть.
Но в Вашей схеме частота будет ограничена скорей всего не оптопарой, а RC-цепочкой затвор-GND. Начиная с некоторой частоты коммутации и выше транзистор не будет закрываться вообще. Так как ёмкость затвора не будет успевать разрядиться.

Добавлено after 11 minutes 22 seconds:

"Нормально"? Сомневаюсь... Вот например у меня транзистор IPB036N12N3G. Ёмкость затвора у него ~14нФ. Значит постоянная времени RC на затворе составит 1100*14e-9 = ~154мкс. Т.е. - "на десятках кГц" он скорей всего вообще закрываться не будет с такой "схемой"....

PS: Кстати - и транзистор оптопары тоже включен неправильно. Эмиттерный повторитель здесь не годится.

jcxz, спасибо за подробный ответ. Примерно такие сомнения у меня и были. На специализированные микросхемы посмотрю.
По поводу можно чуть подробнее. Если не затруднит, то может дать пример такой схемы?

можете кинуть ссылку на пример подобного модуля. Искать, не понимая точно что ищишь, на али не так просто.

Спасибо!

это просто отлично, что у Вас есть такой транзистор А вот у ТС есть IRFZ44, ёмкость затвора у него порядка 2 нФ, и на частотах меньше сотни килогерц всё у него должно работать нормально. Ток в 2 А вряд ли сможет сильно нагреть этот транзистор, даже если он будет половину времени проводить в "полуоткрытом" состоянии. А этого не произойдёт, т.к. постоянная времени выходит в 2 мкс. А с 12 В до 2 В (когда IRFZ44 закроется наверняка) он будет разряжаться 4 мкс. Это соответствует частоте в 250 кГц. И шим не всегда же 50% заполнен.
Да, и за использование ёмкости затвора и time constant для подобных расчётов Вам тут сейчас накидают будь здоров... Надо использовать полный заряд затвора! И решать несложное дифференциальное уравнение, чтобы получить время заряда/разряда затвора
alexsk, не нужен Вам специализированный драйвер, всё будет работать на 50 килогерцах, как Вы нарисовали. Нужна частота выше (где-то до 200 килогерц) - поставьте вторую оптопару, как чувак в ютуб-ролике, на который я ссылку оставлял. Если надо ещё выше - придётся драйвер использовать, да. Ну, или взять другие оптопары, подороже и пошустрее.

Сотни килогерц для светодиодной ленты??
Там и 120 герц хватит. Ну при желании до 1 килогерца еще можно попытаться поднять.
У лент весьма длинные питающие шлейфы - при хороших токах и индуктивность свое скажет и помехи в радиоэфир
весьма солидные...

Нет, я не возьмусь её правильно нарисовать. Да и лучше так не делать. Зачем? Не 80-е годы - сейчас полно готовых драйверов.


Я имел в виду что-то типа такого: https://ru.aliexpress.com/item/33024774 ... b201603_55
Он конечно не совсем для этого предназначен, но судя по характеристикам - должен нормально управлять мощным полевиком. Я так думаю.
Разве что нужно обратить внимание на напряжение отпирания вашего полевика, а то этот модуль максимум 10V позволяет.

Но всё же я бы порекомендовал использовать специализированный драйвер MOSFET-ов, типа того что я приводил выше. Там и изолятор уже встроенный.

Добавлено after 12 minutes 59 seconds:
Откуда знаете какой транзистор у ТС?


Если предположить, что скважность сигнала ==2, то при 125кГц транзистор половину времени будет находиться в полуоткрытом состоянии - на нём будет падать мощность. Т.е. -те самые 2А. Или <= 48 Вт. Ну конечно не вся - часть упадёт на нагрузке. Хорошо - не надо ТС-у скорей всего 125кГц, скажем он сделает 10кГц ШИМ, получит: 10/125*48 = 3.9 Вт. Т.е. - по любому придётся ставить радиатор + вентилятор на этот транзистор. Вопрос - зачем??? Если без этого легко обойтись поставив драйвер для быстрой перезарядки ёмкости.
И какая разница на сколько заполнен ШИМ? Если даже транзистор открывается всего на 1% от всего периода, то всё равно потом на разрядку ёмкости нужны те же самые 4 мкс.

Что-то тут совсем распоясались. Складывается впечатление, что здесь обсуждают схему какого-то мощного DC-DC преобразователя. Какие то сотни кГц, Интегродифференциальные уравнения и т.д. Правильно сказал BOB51, здесь сотен Герц хватит, ну пусть единиц килогерц. Нагрузка то активная. А для управления подойдет самый примитивный модуль на NE555, купленный на Али. Только приладить к нему регулировку скважности. И схема, помещенная в начале, вполне рабочая. Можно даже и стоомный резистор не ставить.

Ну сотни кГц - это конечно перебор, но вот то, что сейчас у автора 12V и сравнительно мало лампочек, а завтра он захочет весь свой коттедж ими украсить. И 12V и 2А окажется мало. И придётся всё переделывать. Лучше сразу с запасом заложить. И надёжно. Тем более что стоит это копейки. Зачем экономить на пуговицах?

Даже для больших рекламных щитов вполне несущего 120 Гц хватало.
А с учетом "длинных линий" по десятку метров да токов - соорудить четкий прямоугольный сигнал НЕ ПОЛУЧИТСЯ.
Ессно как результат даже logic level (при 6-метровой петле проводов питания и токах до 0,2А) начинают раскаляться, ежли радиаторов покрупнее не поставить.
При том, что до 200Гц можно и десяток метров провода как угодно кинуть.

апсолютно безграмотный продход к проэктировванию схем с шим/чим
затворами так не рулят драйвер нада это рас...ну и сама идея утопская это 2с

Предлагаю, как вариант: твердотельное реле, а светодиоды запитать пульсирующим выпрямленным напряжением (без сглаживающего фильтра). https://ru.aliexpress.com/item/32948673 ... b201603_55

а разницы? нефилтровано добавит пулс 100гц зачем глаза мучить коттам?
полно готовых драйвоф а коли надо специфиский нто можно исползовать их схемотехнику

Добавлено after 1 minute 36 seconds:
и еще чем вам нормалный сухой кантахт не угодил просто дещева долговечно и главное неубиваемо

Забыл сказать. Это вариант для непривередливых котов.

BOB51, частоты 120 Гц, конечно хватит, но длительномть минимального импульса при ШИМ-ировании при этом далеко не 4 мс. При 8-битном ШИМ - от 33 мкс, а при 16-битном, так вообще может быть от 128 нс. Это и есть время, за которая оптопара и полевик должны успевать и открыться, и закрыться. Задержку тут можно игнорировать.
Качать полевик непосредственно оптопарой я бы не стал. Хотя бы двухтактник на дешевых биполярных транзисторах желателен. Например, 2N3904/2N3906

Точно. АлиЭкспресс, драйвер светодиодной ленты. Что ещё нужно для счастья белому человеку в 21-м веке?
А схема, кстати, ничего сложного:
читаю сообщения перед тем, как на них отвечать.ну, конечно, не все
Методика расчёта мягко говоря, сомнительная. Из практики - зашибись всё работает, и не греется Но лучше, конечно, две оптопары.
Я рассуждал вот как: если коэффициент заполнения большой, и время "закрытия" транзистора велико - он может просто перестать закрываться. И нагреваться заодно. Если коэффициент заполнения маленький, транзистор проводит большую часть времени в закрытом состоянии. ИМХО, наиболее "суровым" будет режим работы с 50% заполнением. Открывается - греется, закрывается - ещё сильнее греется, чем выше температура, тем больше сопротивление перехода, тем сильнее греется.