Pilotaggio corretto di mosfet IRFZ44N con arduino

[EmiRom10]

Buongiorno a tutti, da premettere che sono uno profano di arduino e co, ho solo buone manualità nel costruire circuiti su millefori e saldare abbastanza bene, in sostanza mi è venuto di auto costruirmi un eliminacode con display da 12 X 7 cm volendolo regalare ad un amico che gestisce un negozio, per fare questo ho visto un video su you tube nel quale veniva usato arduino, cosi ho replicato il circuito su millefori e per la componentistica ho usato tutti componenti che gia avevo nei cassetti tranne per arduino uno che ho dovuto comprare completo per programmare il processore agevolmente con lo schetch dello stesso autore e poi ho spostato il solo processore ATMEGA 328P sulla millefori che avevo preparato, ho fatto questo per dare più compattezza al circuito completo. L'autore per il pilotaggio del display composto da 4 led per segmento ha usato lo stesso processore, ovviamente le due cifre sono pilotate in sequenza essendo tutte e due in parallelo, i segmenti in pwm positivi e le cifre in pwm negativi usando due 2N2222. La mia idea  era un'altra, essendo che possedevo gia un display a due cifre con segmenti in negativo e cifre in positivo piccolo ricavato da un vecchio tv, che voglio usare come monitor locale e il display grande con 6 led per segmento al posto di 4 led, ho aggiunto alle uscite di arduino un ULN2003A con resistenze di 2K7 ai sette ingressi, e sostituito i 2 2N2222 con 2 BC337-40 sempre con resistenze da 2k7. Collegato il tutto e messo in funzione il circuito funziona egregiamente con una buona luminosità del display piccolo, i problemi sorgono con l'utilizzo del display grande auto costruito con 6 led verdi per segmento e una resistenza di 1K per ogni singolo led, pensando di replicare con un'altro ULN2003A e altri 2 BC337-40 su un'altra millefori pilotando il display con 12V al posto di 5V. Il risultato è stato deludente, la caduta di tensione indotta dai driver di pilotaggio fa in modo che i led si intravedono a malapena accesi e da tutte le prove che ho fatto non riesco a risolvere, così ho deciso di utilizzare i mosfet IRFZ44N per annullare la caduta di tensione, ma non so come fare, l'idea dei mosfet mi è venuta vedendo in rete, però c'è una grande confusione nel pilotaggio corretto degli stessi e per questo cortesemente vorrei un aiuto da parte vostra,

Vi ringrazio in anticipo

[DavidOne71]

uno schema? foto? magari si comprenderebbe meglio

[Livio Orsini]

4 ore fa, EmiRom10 scrisse:

su un'altra millefori pilotando il display con 12V al posto di 5V. Il risultato è stato deludente, la caduta di tensione indotta dai driver di pilotaggio

 

Non ci dovrebbe essere caduta di tensione significativa ai capi di un transistor usato come interruttore. Se  pilotato correttamente tra collettore ed emettitore si hanno circa 0.3 V - 0.4V.

Probabilmente non li stai usando nel modo corretto.

Pubblica uno schema con i valori dei componenti, anche fatto a mano su carta "del formaggio". Vediamo come hai realizzato lo stadio pilota, poi vedremo cosa fare.

[EmiRom10]

scusatemi della poca cura dello schema ma non ho avuto tempo per fare meglio, mi scuso anche con Livio di non aver letto prima i regolamenti .

Questo è lo schema grossolano

IMG_4540.JPG

[EmiRom10]

 

Foto del circuito principale e secondari

IMG_4530.JPG IMG_4531.JPG IMG_4532.JPG IMG_4529.JPG

[EmiRom10]

IMG_4541.JPG IMG_4542.JPG

[Livio Orsini]

Purtroppo è inutile insistere con le immagini, c'è un problema che deve essere risolto dai webb masters. Prova ad appoggiare l'immagine su di unsito di hosting ed a mettere il link.

[Livio Orsini]

Ho riletto quanto hai scritto sopra.

Forse è anche un problema di pilotaggio; i LEDs li piloti fissi o limultiplexi?

[EmiRom10]

 

I led funzionano in multiplex, comunque mi sono accorto di aver commesso un errore bello grande, di aver preso il pilotaggio del secondo ULN2003A dalle uscite del primo che in effetti il pilotaggio avveniva verso negativo o meglio attraverso i segmenti del display piccolo quando non venivano accesi cioè portati a negativo. Corretto questo appannamento adesso i circuiti funzionano un pochino meglio. Comunque anche se la cosa sia migliorata l'attenuazione rimane importante, misurando con un oscilloscopio giocattolo, dalle uscite del processore che pilotano le cifre esce un'onda quadra con 5V - 50%, attraversa una resistenza da 2K7 e arriva alla base del transistor BC337-40 che pilota le singole cifre, l'onda quadra rimane tale sui collettori dei transistor (che sono due uno per ogni cifra) è presente il + 12V di alimentazione e sugli emettitori i comuni delle rispettive cifre del display, sugli emettitori di questi transistor mi trovo la quadra un pò distorta nel fronte di discesa con 3V 50%, è evidente che il transistor stia funzionando in modo regolatore e non da interruttore. Mentre alle uscite per i 7 segmenti dal processore mi ritrovo la stessa onda quadra 5V - 50%, che attraversa una resistenza da 330 ohm e va  all'ingresso dell'ULN2003A rimanendo con identica forma ed ampiezza, mentre alle uscite con i segmenti collegati mi ritrovo lo stesso segnale molto ammorbidito  nel fronte di salita 12V - 50% (riferito a positivo). Ogni cifra del display il totale dei 7 segmenti assorbe circa 434 mA in modo statico. Dalle mie conclusioni penso che il problema siano i due transistor mal pilotati.

[ilguargua]

4 ore fa, EmiRom10 scrisse:

BC337-40 che pilota le singole cifre, l'onda quadra rimane tale sui collettori dei transistor (che sono due uno per ogni cifra) è presente il + 12V di alimentazione e sugli emettitori i comuni delle

Questa configurazione non va assolutamente bene per un NPN come il BC337, devi usare un PNP con emettitore al positivo e collettore sugli anodi dei display. Puoi usare ugualmente il PWM, ma considera che sarà invertito (con PWM a 0 avrai il massimo e con il 100% spengi).

 

Ciao, Ale.

[EmiRom10]

 

Grazie (ILGUARGUA) ho seguito il tuo consiglio ed effettivamente i led sono andati quasi al massimo e sinceramente non ne comprendo il motivo che gentilmente mi spiegherai, il problema che adesso risulta invertita la visualizzazione mostrando numeri identici  su entrambi i display, ma di questo non mi preoccupo perchè il mio intento finale è di far funzionare il tutto attraverso dei mosfet IRFZ44N collegati direttamente alle uscite di arduino con opportuno circuito per poterli pilotare al miglior modo possibile senza fare una moria di mosfet.

Grazie ancora

[EmiRom10]

Ricordo anche che 7 mi devono funzionare verso negativo pilotando i catodi del display e due mi devono funzionare con positivo pilotando gli anodi del display.

[Livio Orsini]

9 ore fa, EmiRom10 scrisse:

Ricordo anche che 7 mi devono funzionare verso negativo pilotando i catodi del display e due mi devono funzionare con positivo pilotando gli anodi del display.

 

Devi fare due driver differenti: uno NPN e l'altro PNP.

[ilguargua]

9 ore fa, EmiRom10 scrisse:

sinceramente non ne comprendo il motivo che gentilmente mi spiegherai,

Non credo di essere la persona più adatta per una spiegazione teorica, conosco a malapena le basi... la configurazione che avevi usato con l'NPN si chiama "emitter follower", praticamente con il positivo sul collettore e l'uscita sull'emettitore la tensione in uscita sarà uguale a quella applicata sulla base meno la caduta di tensione della giunzione B-E (tipicamente 0,7V). Viene usata spesso ad esempio negli alimentatori stabilizzati, ma non è adatta per usare il transistor come interruttore (il tuo scopo).

 

10 ore fa, EmiRom10 scrisse:

il mio intento finale è di far funzionare il tutto attraverso dei mosfet IRFZ44N collegati direttamente alle uscite di arduino

Questa è un altra cosa che non puoi fare, perlomeno usando quel tipo di mosfet. Devi usare dei mosfet che supportino un pilotaggio "logic level", cioè adatti ad essere comandati direttamente dalle uscite di una MCU tipo Arduino, ad esempio questo (IRLZ44), usando mosfet a canale N per i catodi (segmenti delle cifre) e canale P (anodi comuni).

 

Ciao, Ale.

[Livio Orsini]

13 ore fa, EmiRom10 scrisse:

mio intento finale è di far funzionare il tutto attraverso dei mosfet IRFZ44N collegati direttamente alle uscite di arduino

 

Come ti ha già scritto Ale, "non sa da fa". Anche se le commutazioni del tuo circuito non sono critiche sia per tempi, sia per corrente, i mosfet van pilotati bene, altrimenti si rischia di uscire dal SOA (Safety Operational Area) facendili morire, cosa che non è mai bella.

 

Altra cosa. con arduino puoi anche pilotare direttamente un mosfet "logic level" a canale N; per quello a canale Pdevi comunque usare un circuito di pilotaggio adeguato, viso che andrà a lavorare con il source a +12V

[EmiRom10]

Avete perfettamente ragione tutti e due, sono stato fregato dalla poca attenzione, ordinando venti mosfet IRFZ44N al posto dei IRLZ44N che quest'ultimi sono logic level, la sigla essendo molto simile ho acquistato gli (F) con prezzo più abbordabile. Ma adesso devo abbandonare tutto il lavoro che ho fatto perche mio cugino ha scoperto quello che stavo facendo per lui e mi ha detto che quello non andava bene con le sole due cifre numeriche, in quanto lui è già in possesso di circa 100K bigliettini con serie di numerazione da 0/99A, 0/99B, 0/99C, 0/99D, 0/99E, ecc...., quindi ho bisogno di un circuito che gestisce  2 cifre numeriche ed una alfabetica. Chiedo a voi se gentilmente siete a conoscenza di un progetto del genere che mi possa permettere di gestire quello appena elencato e se possibile di associare a questo anche un messaggio audio es:  (il turno del 36 A), (è il turno del 36 B), ecc., oppure semplicemente (36 A), (36 B), ecc.

Vi ringrazio fino ad adesso, vi reputo persone gentilissime e molto competenti

[ilguargua]

Io fossi in te inizierei a studiarmi come funziona il MAX7219 , che ti semplifica notevolmente la vita. Può pilotare direttamente fino a 8 display a 7 segmenti, e ne puoi collegare quanti ne vuoi in cascata. Per cominciare a sperimentare su Amazon o simili trovi per una decina di euro la schedina già pronta con una matrice di 8x8 led (che non è detto che a te serva).

 

 

Ciao, Ale.

[EmiRom10]

Grazie Ale, lo trovo molto interessante, però ho bisogno di una base da cui partire con arduino, almeno gestito da pulsanti.

Ciao Emi

[Livio Orsini]

6 minuti fa, EmiRom10 scrisse:

però ho bisogno di una base da cui partire con arduino

Con arduino puoi gestire tranquillamente questo dispositivo; necessiti solo dei pin 11, 12, 13 (MISO, MOSI e Serial Clock). In rete trovi sia le shields per arduino che le librerie che ti facilitano la gestione., Basta che tu ricerchi con "max7219 arduino".