Модуль силовых ключей на ардуино

Содержание

Силовой ключ v2 (Troyka-модуль)

Силовой ключ v2 служит для управления нагрузкой постоянного тока. При этом, используя ШИМ-сигнал можно регулировать подаваемое на нагрузку напряжение в широких пределах.

Новые версии модуля

Предыдущие версии модуля

Элементы платы

Нагрузка

Модуль предназначен для коммутации нагрузки постоянного тока напряжением до 30 В и током до 12 А. Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт L . Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту L- , а положительный — к контакту L+ .

Питание нагрузки

Источник питания нагрузки подключается своими контактами к колодкам под винт P . Положительный контакт источника питания подключается к контакту P+ , а отрицательный — к контакту P- .

Обратите внимание, контакты L+ и P+ на модуле объединены. Силовым ключом коммутируется связь между контактами L- и P- .

Troyka-контакты

Группа 1

Модуль подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов 3-проводного шлейфа:

При появлении логической единицы на сигнальном контакте силовой ключ открывается, через нагрузку начинает течь ток. Напряжение логической единицы на сигнальном контакте может быть как 5 В, так и 3,3 В. При подаче на сигнальный контакт логического нуля или при исчезновении напряжения силовой ключ закрывается.

На сигнальный контакт бывает полезно подавать ШИМ-сигнал, что позволяет регулировать подаваемое на нагрузку среднее значение напряжения.

Группа 2

Бывает полезно подключить питание нагрузки через вторую тройку контактов. При этом подключать питание к контактам P+ и P- нет необходимости. Назначение этих контактов:

Индикатор состояния силового ключа

Светодиод показывает состояние силового ключа. Он горит при открытом ключе. При использовании ШИМ-сигнала, яркость светодиода говорит о коэффициенте заполнения ШИМ.

Пример использования

Мы будем управлять яркостью светодиодной ленты при помощи микроконтроллера, такого как Arduino или Iskra JS.

Пример кода для Arduino

Пример кода для Iskra JS

Особенности использования модуля совместно с Troyka Slot Shield

При использовании модуля с Troyka Slot Shield будьте особенно осторожны. Пин L+ второй группы Troyka-контактов напрямую подключён к пину P+ питания нагрузки. Если напряжение питания нагрузки отличается от родного напряжения питания микроконтроллера, при неправильном подключении это напряжение попадёт на пины микроконтроллера. Пин L+ можно подключать только к пину V2 Troyka Slot Shield. При этом колодки подключения питания P лучше не использовать:

Если указанное положение модуля вам по какой-либо причине не подходит, можно откусить пины L+ и G второй группы Troyka-контактов кусачками. Питание нагрузки в таком случае подаётся на колодки подключения питания P .

Источник

Силовой ключ P-Channel (Troyka-модуль)

Силовой ключ P-Channel поможет управлять нагрузкой постоянного тока: светодиодные ленты, моторы и помпы. А при использовании ШИМ-сигнала позволит плавно коммутировать подаваемое на нагрузку напряжение, например регулировать яркость светодиодных лент или управлять скоростью вращения электромотора.

Модуль выполнен на P-канальном транзисторе MOSFET и способен коммутировать плюсовой контакт нагрузки. Управлять положительным проводом полезно в условиях, где все устройства подключены к общей земле: например, в автомобиле или корабле.

Пример работы для Arduino

В качестве теста будем управлять яркостью светодиодной ленты.

Схема подключения

Для быстрой сборки возьмите Troyka Shield.

С Troyka Slot Shield провода не понадобятся вовсе.

Исходный код

Пример работы для Espruino

Для быстрой сборки возьмите Troyka Shield.

С Troyka Slot Shield провода не понадобятся вовсе.

Исходный код

Элементы платы

Нагрузка

Модуль предназначен для коммутации нагрузки постоянного тока напряжением до 30 В и током до 20 А. Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт L . Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту L- , а положительный — к контакту L+ .

Питание нагрузки

Источник питания нагрузки подключается своими контактами к колодкам под винт P . Положительный контакт источника питания подключается к контакту P+ , а отрицательный — к контакту P- .

Обратите внимание, контакты L− и P− на модуле объединены. Силовым ключом коммутируется связь между контактами L+ и P+ .

Troyka-контакты

Модуль силовой ключ подключается к управляющей электронике через три провода.

При появлении логической единицы на сигнальном контакте силовой ключ открывается и через нагрузку начинает течь ток. При подаче на сигнальный контакт логического нуля или при исчезновении напряжения силовой ключ закрывается.

На сигнальный контакт можно подавать ШИМ-сигнал для плавного регулирования напряжения нагрузки.

Индикатор состояния силового ключа

Светодиод показывает состояние силового ключа. Он горит при открытом ключе. При использовании ШИМ-сигнала, яркость светодиода говорит о коэффициенте заполнения ШИМ.

Источник

Силовой ключ N-Channel v3 (Troyka-модуль)

Силовой ключ N-Channel v3 поможет управлять нагрузкой постоянного тока: светодиодными лентами, моторами и помпами. А при использовании ШИМ-сигнала позволит плавно коммутировать подаваемое на нагрузку напряжение: например, регулировать яркость светодиодных лент или управлять скоростью вращения электромотора.

Модуль выполнен на N-канальном транзисторе MOSFET и коммутирует минусовой контакт нагрузки.

Предыдущие версии модуля

Пример работы для Arduino

В качестве теста будем управлять яркостью светодиодной ленты.

Схема подключения

Для быстрой сборки возьмите Troyka Shield.

С Troyka Slot Shield провода не понадобятся вовсе.

Исходный код

Пример работы для Espruino

Для быстрой сборки возьмите Troyka Shield.

С Troyka Slot Shield провода не понадобятся вовсе.

Исходный код

Элементы платы

Нагрузка

Силовой ключ способен коммутировать нагрузку постоянного тока напряжением до 30 В и током до 20 А.

Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт L . Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту L- , а положительный — к контакту L+ .

Питание нагрузки

Источник питания нагрузки подключается к колодкам под винт P . Положительный контакт источника питания подключается к контакту P+ , а отрицательный — к контакту P- .

Обратите внимание, контакты L+ и P+ на модуле объединены. Силовым ключом коммутируется связь между контактами L- и P- .

Troyka-контакты

Модуль силовой ключ подключается к управляющей электронике через три провода.

При появлении логической единицы на сигнальном контакте силовой ключ открывается и через нагрузку начинает течь ток. При подаче на сигнальный контакт логического нуля или при исчезновении напряжения силовой ключ закрывается.

На сигнальный контакт можно подавать ШИМ-сигнал для плавного регулирования напряжения нагрузки.

Светодиодная индикация

Светодиод показывает состояние силового ключа: горит при открытом транзисторе, гаснет при закрытом. При использовании ШИМ-сигнала, яркость светодиода пропорциональна коэффициенту заполнения ШИМ.

Источник

Силовой ключ N-канал (Trema-модуль)

Общие сведения:

Trema-модуль силовой ключ N-канал — является незаменимым модулем во многих проектах, где есть необходимость управлять нагрузкой, например светодиодной лентой или двигателем и т.д.

Данный модуль сделан на основе N-канального транзистора. Это означает, что модуль управляет минусом нагрузки. Если Вам необходимо управлять плюсом, Вам поможет Trema-модуль силовой ключ P-канал

Видео:

Спецификация:

  • Поддержка ШИМ
  • Нагрузка: до 10А
  • Быстрозажимные клеммники

Все модули линейки «Trema» выполнены в одном формате

Переключение питания:

На плате установлена колодка с джамперами которая позволяет выбрать источник питания нагрузки.

При таком положении нагрузка будет питаться от колодки Vin:

При таком положении нагрузка будет питаться от вывода V модуля:

В этом положении джампер объединяет напряжение питания
Arduino и клеммника Vin. Не подключайте внешнее питание в колодку Vin,
если джампер установлен в этом положении. Это может нанести непоправимый вред плате Arduino и/или её источнику питания.

Подключение к Arduino:

При подаче положительного уровня (логическая единица) на сигнальный вывод S, произойдет включение ключа, а при подаче логического нуля — отключение.

  • G (черный) — минус (GND), питание устройства
  • V (красный) — плюс (VCC), питание устройства
  • S (желтый) — сигнал (Signal) , управляющий сигнал

Силовой ключ удобно подключать к Arduino с помощью Trema shield. В комплекте идёт 3-проводной шлейф.

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ — 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO

Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO.

Способ — 2 : Используя Trema Set Shield

Модуль можно подключить к любому из цифровых или аналоговых входов Trema Set Shield.

Способ — 3 : Используя проводной шлейф и Shield

Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Подключение нагрузки:

На плате установлена колодка для переключения источника питания нагрузки. Всего возможно два варианта.

Способ — 1 : Используя внешний источник питания

Способ — 2 : Используя питание Arduino

При таком подключении джампер объединяет напряжение питания
Arduino и клеммника Vin. Не подключайте внешнее питание в колодку Vin,
если джампер установлен в этом положении

Совместимость:

Силовой ключ N-канал совместим с предыдущей версией модуля. Вариант альтернативного подключения показан на рисунке ниже:

Примеры:

Управление двигателем.

Программа ниже заставит мотор постепенно набирать обороты, а когда она достигнет максимума, то полностью остановится и начнет ускоряться по новой.

Источник

Сборка силовых ключей (N-FET)

Сборка силовых ключей (N-FET) сэкономит пины управляющей платформы для управления большим количеством моторов, светодиодных лент другой постоянной нагрузкой

Видеообзор

Подключения и настройка

Модуль (N-FET) общается с управляющей платой по протоколу SPI. При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield.

Примеры работы

Работа с одним модулем

Создадим автоматическую подсветку лестницы. Подключим восемь отдельных кусков светодиодной ленты к сборке силовых ключей на пине A0 . Будем по очереди зажигать каждую ступень, после чего все потушим.

Код для Arduino

Код для Iskra JS

После прошивки вы увидите поочерёдное включение ключей.

Работа с группой модулей

Сборка силовых ключей позволяет последовательное подключение между собой в цепочку (гирлянду). Каждое новый модуль — восемь дополнительных ключей для управления силовыми устройствами. Это позволяет управлять тоннами устройств без дополнительных пинов.

Подключим к предыдущему примеру ещё два N-FET модуля с подключёнными светодиодными лентами.

Код для Arduino

Код для Iskra JS

После прошивки вы увидите следующую картину.

Элементы платы

Микросхема SN74HC595

Модуль выполнен на микросхеме выходного сдвигового регистра SN74HC595. Микросхема позволяет увеличивать количество выходов микроконтроллера.

Сдвиговый регистр — это преобразователь последовательного интерфейса в параллельный. Микросхема получает данные по SPI, а потом разом выставляет уровни на восьми ножках согласно полученным битам.

Каскадное включение

При каскадном включении сдвиговых регистров, данные от первого регистра передаются к следующему.

Выходной канал сборки

На модуле расположено восемь выходных каналов. Каждый канал состоит из управляющего полевого транзистора IRLML0030 с N-каналом, клеммника для подключения нагрузки и световой индикации состояния ключа.

Модуль предназначен для коммутации нагрузки постоянного тока напряжением до 30 В и током до 5 А.

Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт. Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту − , а положительный — к контакту + .

Все плюсовые контакты + на выходных каналах сборки объединены в одну цепь с контактом Vin клеммника PWR . Cиловыми ключами коммутируется связь между контактами − и GND .

Если требуется коммутировать плюсовой контакт, например в автомобиле в цепи с общим минусом, воспользуйтесь сборкой силовых ключей (P-FET)

За счёт подключения силовых ключе через выходной сдвиговый регистр, модуль не поддерживает ШИМ. К сожалению вы не сможете регулировать скорость вращения двигателя или яркость свечения светодиодной ленты.

Питание нагрузки

Источник питания нагрузки подключается своими контактами к колодкам под винт клеммника PWR . Положительный контакт источника питания подключается к контакту Vin , а отрицательный — к контакту GND .

Светодиодная индикация

Имя светодиода Назначение
PWR Индикатор питания модуля
LED0–LED7 Индикатор состояния ключей

Понижающий регулятор питания

Понижающий регулятор напряжения L78L05AB с выходом 5 вольт, обеспечивает питание логики модуля. Максимальный выходной ток составляет 100 мА.

Troyka-контакты

На модуле выведено две группы Troyka-контактов — входная и выходная.

Входная группа контактов используется для соединения модуля с микроконтроллером:

Выходная группа используется для соединения несколько модулей в цепочку (гирлянду):

Источник

Adblock
detector