Järgmises artiklis käsitletakse mosfeti kasutamist lülitina suurte voolukoormuste tõhusaks lülitamiseks. Vooluahela saab lihtsate muudatustega muuta ka viivitatud väljalülituseks. Kujunduse tellis hr Roderel Masibay.

Mosfeti võrdlemine BJT-ga

Väljatransistorit või mosfetti saab võrrelda bjt või tavaliste transistoridega, välja arvatud üks oluline erinevus.

Mosfet on pingest sõltuv seade, erinevalt BJT-dest, mis on voolust sõltuvad seadmed, mis tähendab, et mosfet lülituks täielikult sisse, reageerides üle 5 V pingele praktiliselt nullvoolul üle selle värava ja allika, samas kui tavaline transistor küsiks suhteliselt suuremat voolu sisselülitamine.

Pealegi kasvab see voolunõue proportsionaalselt kõrgemaks, kuna ühendatud koormusvool suureneb kogu selle kollektoris. Mosfets seevastu lülitaks mis tahes kindlaksmääratud koormuse, olenemata värava voolu tasemest, mida võidakse hoida võimalikult madalal tasemel.

Miks on Mosfet parem BJT

Mosfeti ümberlülitamise teine hea asi on see, et nad pakuvad täielikult praeguse koormuse suunas väga madalat takistust.

Lisaks ei vaja mosfet värava käivitamiseks takistit ja seda saab otse saadaoleva toitepingega lülitada tingimusel, et see pole liiga kaugel 12 V märgist

Kõik need mosfetsiga seotud omadused muudavad selle BJT-dega võrreldes võitjaks, eriti kui seda kasutatakse nagu lülitit selliste võimsate koormuste käitamiseks nagu suurvoolulised hõõglambid, halogeenlambid, mootorid, solenoidid jne.

Nagu siin taotletud, näeme, kuidas mosfetti saab kasutada lülitina autopuhasti süsteemi lülitamiseks. Autopuhasti mootor tarbib märkimisväärselt palju voolu ja lülitatakse tavaliselt läbi puhveretapi, näiteks releed, SSR-id jne. Kuid releed võivad olla altid kulumisele, samas kui SSR-id võivad olla liiga kulukad.

Mosfeti kasutamine lülitina

Lihtsam variant võib olla mosfeti lüliti, õppime sama vooluahela üksikasju.

Nagu näidatud antud skeemil, moodustab mosfet peamise juhtimisseadme, mille ümber praktiliselt pole komplikatsioone.

Lüliti selle väravas, mida saab kasutada mosfeti sisselülitamiseks, ja takisti mosfeti värava negatiivse loogika hoidmiseks, kui lüliti on OFF-asendis.

Lüliti vajutamine annab mosfetile vajaliku värava pinge selle allika suhtes, mis on nullpotentsiaaliga.

“kõrgpääsfiltri bode graafik ”

Päästik lülitab mosfeti koheselt sisse, nii et selle äravooluhoovaga ühendatud koormus muutub täielikult SEES ja tööle.

Selle punkti külge kinnitatud klaasipuhasti seade paneks selle nii kaua pühkima, kui lüliti jääb alla.

Klaasipuhasti süsteem nõuab mõnikord viivitusfunktsiooni, mis võimaldab mõne minuti pikkuse pühkimise enne peatumist.

Väikese modifikatsiooniga saab ülaltoodud vooluahela lihtsalt muuta viivitatud väljalülituseks.

Mosfeti kasutamine viivitaimerina

Nagu näidatud alloleval skeemil, lisatakse kondensaator vahetult pärast lülitit ja üle 1M takisti.

Kui lüliti on hetkeks sisse lülitatud, lülitub koormus SISSE ning kondensaator laadib ja salvestab laengu sinna.

Video tutvustamine

Kui lüliti on välja lülitatud, saab koormus jätkuvalt energiat, kuna kondensaatorisse salvestatud pinge hoiab värava pinget ja hoiab seda sisselülitatuna.

Kondensaator tühjeneb järk-järgult 1M takisti kaudu ja kui pinge langeb alla 3V, ei suuda mosfet enam kinni pidada ja kogu süsteem lülitub välja.

Viivitusperiood sõltub kondensaatori ja takisti väärtustest, suurendades mõnda neist või mõlemad suurendavad viivitusperioodi proportsionaalselt.

Viivituse arvutamine

RC konstandi tekitatud viivituse arvutamiseks võime kasutada järgmist valemit:

V = V0 x e^{(-t / RC)}

V on künnis Pinge, mille korral peaks mosfet lihtsalt välja lülituma või lihtsalt sisse lülitama.
V0 on toitepinge või Vcc
R on kondensaatoriga paralleelselt ühendatud tühjendustakistus (Ω).
C (kondensaatori väärtus (F) näiteks 100uF)
t (tühjendamise aeg, mida soovime arvutada)

me tahame teada viivitust t) = on^{(-t / RC)} = V / V0

-t / RC = Ln (V / V0)

t = -Ln (V / V0) x RxC

Lahenduse näide

Kui valime mosfeti sisse- / väljalülitamise läviväärtuseks 2,1 V ja toitepingeks 12 V, takistuseks 100 K ja kondensaatoriks 100 uF, siis saab viivituse, mille järel mosfet välja lülitatakse, arvutada ligikaudu võrrandi lahendamise teel antud allpool:

t = -Ln (2,1 / 12) x 100000 x 0,0001

t = 17,42 s

Seega leiame tulemustest, et viivitus on umbes 17 sekundit

Pika kestuse taimeri tegemine

Suurema koormuse ümberlülitamiseks võib ülalkirjeldatud mosfeti kontseptsiooni abil kujundada suhteliselt pika taimeri.

Järgmine diagramm kujutab selle rakendamise protseduure.

Täiendava PNP-transistori ja mõne muu passiivse komponendi lisamine võimaldab vooluringil tekitada pikema viivitusperioodi. Ajastusi saab sobivalt reguleerida, muutes transistori alusele ühendatud kondensaatorit ja takistit.