Circuit de minuterie Mosfet unique

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L'article suivant décrit l'utilisation d'un mosfet comme commutateur pour basculer efficacement les charges à courant élevé. Le circuit peut également être transformé en circuit de retard OFF avec de simples modifications. Le design a été demandé par Monsieur Roderel Masibay.

Comparaison de Mosfet avec BJT

Un transistor à effet de champ ou mosfet peut être comparé à un bjt ou aux transistors ordinaires, sauf une différence significative.



Un mosfet est un appareil dépendant de la tension contrairement aux BJT qui sont des appareils dépendants du courant, ce qui signifie qu'un mosfet s'allumerait complètement en réponse à une tension supérieure à 5V à un courant pratiquement nul sur sa grille et sa source, alors qu'un transistor ordinaire demanderait un courant relativement plus élevé pour mise en marche.

De plus, cette exigence de courant augmente proportionnellement à mesure que le courant de charge connecté augmente à travers son collecteur. Les mosfets, d'un autre côté, commuteraient toute charge spécifiée quel que soit le niveau de courant de grille qui peut être maintenu aux niveaux les plus bas possibles.



Pourquoi Mosfet est meilleur BJT

Une autre bonne chose à propos de la commutation mosfet est qu'ils conduisent pleinement offrant une très faible résistance sur le chemin du courant vers la charge.

De plus, un mosfet ne nécessiterait pas de résistance pour le déclenchement de la porte et peut être commuté directement avec la tension d'alimentation disponible à condition qu'il ne soit pas trop au-delà de la marque 12V

Toutes ces propriétés associées aux mosfets en font un gagnant clair par rapport aux BJT, en particulier lorsqu'il est utilisé comme un interrupteur pour faire fonctionner des charges puissantes telles que des lampes à incandescence à courant élevé, des lampes halogènes, des moteurs, des solénoïdes, etc.

Comme demandé ici, nous verrons comment un mosfet peut être utilisé comme interrupteur pour basculer un système d'essuie-glace de voiture. Un moteur d'essuie-glace de voiture consomme une quantité considérable de courant et est généralement commuté via un étage tampon tel que des relais, des relais statiques, etc. Cependant, les relais peuvent être sujets à l'usure alors que les relais statiques peuvent être trop coûteux.

Utilisation de Mosfet comme commutateur

Une option plus simple peut être sous la forme d'un commutateur mosfet, apprenons les détails du circuit de la même chose.

Comme le montre le schéma de circuit donné, le mosfet forme le dispositif de contrôle principal avec pratiquement aucune complication autour de lui.

Un interrupteur à sa porte qui peut être utilisé pour allumer le mosfet et une résistance pour maintenir la porte mosfet à une logique négative lorsque l'interrupteur est en position OFF.

Le fait d'appuyer sur l'interrupteur fournit au mosfet la tension de grille requise par rapport à sa source qui est au potentiel nul.

La gâchette allume instantanément le mosfet de sorte que la charge connectée au niveau de son bras de vidange devienne entièrement ON et opérationnelle.

Avec un dispositif d'essuie-glace attaché à ce point, il serait essuyé pendant si longtemps que l'interrupteur reste enfoncé.

Un système d'essuie-glace nécessite parfois une fonction de retard pour activer quelques minutes d'action d'essuyage avant de s'arrêter.

Avec une petite modification, le circuit ci-dessus peut être simplement transformé en un circuit de retard OFF.

Utilisation de Mosfet comme minuterie de retard

Comme le montre le schéma ci-dessous, un condensateur est ajouté juste après l'interrupteur et à travers la résistance 1M.

Lorsque l'interrupteur est momentanément activé, la charge est activée et le condensateur se charge et y stocke la charge.

Démonstration vidéo

Lorsque le commutateur est basculé sur OFF, la charge continue à recevoir de l'énergie puisque la tension stockée dans le condensateur maintient la tension de grille et la maintient allumée.

Cependant, le condensateur se décharge progressivement via la résistance 1M et lorsque la tension chute en dessous de 3V, le mosfet n'est plus capable de tenir et le système complet s'éteint.

La période de retard dépend de la valeur du condensateur et des valeurs de résistance, l'augmentation de l'un d'entre eux ou des deux augmente proportionnellement la période de retard.

Calcul du délai

Pour calculer le retard produit par la constante RC, nous pouvons utiliser la formule suivante:

V = V0 x e(-t / RC)

  • V est la tension de seuil à laquelle le mosfet est censé s'éteindre ou simplement commencer à s'allumer.
  • V0 est la tension d'alimentation ou le Vcc
  • R est la résistance de décharge (Ω) qui est connectée en parallèle au condensateur.
  • C (Valeur du condensateur (F) dans l'exemple 100uF)
  • t (temps de décharge que l'on veut calculer (s))

nous voulons connaître le retard (t) = est(-t / RC) = V / V0

-t / RC = Ln (V / V0)

t = -Ln (V / V0) x R x C

Exemple de solution

Si nous sélectionnons la capacité de seuil d'activation / désactivation de la valeur du mosfet à 2,1 V, et la tension d'alimentation à 12 V, la résistance à 100 K et le condensateur à 100 uF, le délai après lequel le mosfet s'éteindra peut être approximativement calculé en résolvant l'équation comme donnée ci-après:

t = -Ln (2,1 / 12) x 100 000 x 0,0001

t = 17,42 s

Ainsi à partir des résultats, nous constatons que le délai sera d'environ 17 secondes

Créer une minuterie de longue durée

Une minuterie de durée relativement longue peut être conçue en utilisant le concept mosfet expliqué ci-dessus pour commuter des charges plus lourdes.

Le diagramme suivant décrit les procédures de mise en œuvre.

L'inclusion d'un transistor PNP supplémentaire et de quelques autres composants passifs permet au circuit de produire une durée de retard plus longue. Les synchronisations peuvent être convenablement ajustées en faisant varier le condensateur et la résistance connectés aux bornes de la base du transistor.




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