IRF520: كل شيء عن ترانزستور MOSFET هذا

irf520

عنصر آخر نضيفه إلى موقعنا قائمة المكونات الإلكترونية هو ترانزستور MOSFET ذو قناة N يسمى IRF520. إنه ترانزستور يمكنك العثور عليه بتنسيقات مختلفة، سواء كان مستقلاً لإضافته إلى دوائرك، أو أيضًا كوحدة نمطية إذا كنت تريد المزيد من وسائل الراحة.

سنرى في هذا المقال كافة التفاصيل والمواصفات الفنية من IRF520 وأيضًا مثال لكيفية استخدامه مع Arduino.

ما هو ترانزستور MOSFET ذو القناة N؟ وكيف يعمل

MOSFET

Un MOSFET (ترانزستور تأثير المجال بأكسيد المعدن وأشباه الموصلات) إنه نوع من ترانزستور التأثير الميداني الذي يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات الحديثة. نسخة القناة N هي التي نهتم بها في هذه الحالة، وتعني أن غالبية حاملات الشحنة التي تنقل التيار هي الإلكترونات (شحنات سالبة).

كما تعلم، يحتوي MOSFET على ثلاث أطراف كما هو موضح في الصورة أعلاه، مثل البوابة والصرف والمصدر. أي التحكم في فتح أو إغلاق تدفق التيار الذي يمر عبر القناة من المنبع إلى المصرف، بينما المنبع هو مكان دخول التيار والمصرف حيث يخرج التيار.

يعتمد تشغيل MOSFET N-channel على إنشاء قناة موصلة بين المصرف والمصدر عن طريق تطبيق جهد موجب على البوابة. تخيل شطيرة: طبقة من مادة شبه موصلة من النوع P (مع ثقوب كحاملات الأغلبية) تعمل مثل الخبز، وبين هذه الطبقات توجد طبقة أكسيد (عازل) وطبقة من مادة شبه موصلة من النوع N (مع الإلكترونات كحاملات) . غالبية). عندما يتم تطبيق جهد موجب على البوابة بالنسبة للمصدر، يتم إنشاء مجال كهربائي يجذب الإلكترونات الحرة من المادة من النوع N نحو السطح البيني بين الأكسيد والمادة من النوع P.

هذا يشكل تراكم الإلكترونات في المنطقة القريبة من البوابة قناة موصلة من النوع N. تعمل هذه القناة كجسر بين المصرف والمصدر، مما يسمح بتدفق التيار. من خلال تغيير الجهد عند البوابة، يمكن التحكم في عرض القناة وبالتالي كمية التيار المتدفق بين المصرف والمصدر. إذا تمت إزالة جهد البوابة، تختفي القناة وينقطع التيار.

عندما لا يتم تطبيق أي جهد على البوابة، لا يوجد مجال كهربائي لجذب الإلكترونات وتشكيل القناة. لذلك، يكون الجهاز في حالة قطع ولا يوصل التيار. من خلال تطبيق جهد موجب على البوابة، أ المجال الكهربائي الذي يجذب الإلكترونات ويشكل القناة. كلما ارتفع الجهد، كانت القناة أوسع وزاد التيار الذي يمكن أن يتدفق.

تخيل MOSFET كخرطوم. الباب يشبه الصمام الذي يتحكم في تدفق الماء (التيار الكهربائي). عندما يكون الصمام مغلقًا (لا يوجد جهد عند الباب)، لا يمكن للمياه أن تتدفق. من خلال فتح الصمام (تطبيق الجهد الكهربي)، يمكن أن يتدفق الماء بحرية. تعتمد كمية المياه المتدفقة على مدى فتح الصمام.

كما تعلمون، تُستخدم ترانزستورات MOSFET هذه في مجموعة واسعة من التطبيقات المختلفة، حيث تعمل كمضخمات إشارة ضعيفة، أو لمفاتيح الدوائر الرقمية، أو محولات التيار المتردد، أو كوحدات تحكم في المحركات، وهو المثال الذي سأقدمه لاحقًا. مما يسمح لك بالتحكم في سرعة واتجاه محرك التيار المستمر.

ما هو IRF520؟

irf520

El IRF520 إنه ترانزستور MOSFET أحادي القطب N-channel، كما ذكرت من قبل. وهي مصممة للتعامل مع التيارات والفولتية العالية نسبيا. إنه مكون شائع جدًا في الإلكترونيات نظرًا لتعدد استخداماته وسهولة استخدامه.

Pinout والخصائص التقنية لـ IRF520

ال الخصائص التقنية للIRF520 وهي تختلف قليلاً اعتمادًا على الشركة المصنعة للجهاز وإصداره، ولكن فيما يلي ملخص للمواصفات النموذجية التي ستجدها في ورقة البيانات الخاصة بهم:

  • جهد مصدر التصريف (Vds): عادة ما يكون 100 فولت، مما يعني أنه يمكنه تحمل فرق جهد يصل إلى 100 فولت بين المصرف والمصدر.
  • تيار التصريف المستمر (المعرف): حوالي 9.2 أمبير عند 25 درجة مئوية، على الرغم من أن هذا قد يختلف اعتمادًا على تبديد الطاقة.
  • مقاومة الاشتعال: عادة 0.27 أوم، هذه هي المقاومة بين المصرف والمصدر عندما يكون MOSFET قيد التشغيل بالكامل. المقاومة المنخفضة تعني خسائر تبديد أقل.
  • جهد مصدر البوابة (Vgs): عادة ما يكون 10 فولت، ولكن جهد العتبة (الحد الأدنى من الجهد اللازم لتشغيل MOSFET) أقل.
  • قوة التبديد: حوالي 60 وات، ولكنها تتطلب مبددًا حراريًا مناسبًا للعمل بهذه الطاقة.
  • التعبئة والتغليف: وعادة ما يأتي على شكل TO-220، وهي حزمة بلاستيكية شائعة لترانزستورات الطاقة.
  • خسارة تبديل منخفضة- يُعرف IRF520 بتبديله السريع، مما يعني أنه يمكنه تغيير الحالة (التشغيل/الإيقاف) بسرعة كبيرة، مما يقلل من فقدان الطاقة.
  • موثوقية عالية: إنه جهاز قوي وموثوق، مثالي للتطبيقات الصناعية والاستهلاكية.
  • من السهل السيطرة عليها- يمكن التحكم به عن طريق الإشارات الرقمية ذات الجهد المنخفض مما يجعله متوافق مع وحدات التحكم الدقيقة مثل الاردوينو.

مثل الترانزستورات، لديها ثلاثة دبابيس أو pinout، البوابة والمصدر والصرف، إذا نظرت إلى الترانزستور من وجهه الأمامي، أي كما يظهر في الصورة السابقة، فستجد أن الدبوس الموجود على اليسار هو 1 المقابل للبوابة، الدبوس المركزي وهو من المصرف أو 2، و3 يتوافق مع الذي على اليمين، وهو المصدر.

التنسيقات ومكان الشراء

وحدة IRF520

بالإضافة إلى إلى التعبئة والتغليف التي ذكرتها سابقا، هناك أيضا وحدات مع IRF520 والتي تشمل تسهيلات أكبر للاتصال. سعره رخيص، ويمكنك العثور عليه في العديد من متاجر الإلكترونيات، وكذلك على أمازون:

مثال لاستخدامات IRF520 مع الاردوينو

اردوينو IRF520

وأخيرا، سنقوم بتضمين مثال على ذلك تطبيق IRF520 مع اللوحة المفضلة لدينا، Arduino UNO. في هذه الحالة، سيتم استخدام وحدة HCMODU0083 مع IRF520 الذي يعمل كوحدة تحكم لمحركات التيار المباشر أو محركات التيار المستمر. هنا يمكن إجراء تحكم دقيق للغاية، باستخدام نبضات PWM كتقنية، ومن خلال التحكم في جهد الدخل المتغير، يمكن تحقيق التحكم في سرعة المحرك.

دائرة اختبار IRF520 بسيطة للغاية، كل ما عليك فعله هو إنشاء الدائرة التي تظهر في الصورة السابقة، باستخدام مقياس الجهد وبطارية 9 فولت ومحرك. بالنسبة للاتصال، ما سنفعله هو توصيل مخرجات 5V GND وVCC الخاصة بلوحة Arduino بمقياس الجهد وهذه أيضًا بمخرجات GND وVCC المقابلة لوحدة IRF520، وكذلك بالمنفذ التناظري 3 من Arduino. أما بالنسبة لـ SIG الخاص بوحدتنا، فسيتم توصيله مباشرة بالطرف 9 من لوحة Arduino للتحكم باستخدام نبضات PWM. بالإضافة إلى ذلك، يتعين عليك أيضًا توصيل Vin الخاص بالوحدة ببطارية 9 فولت في حالتنا، على الرغم من أنها ستعمل مع أي بطارية من 5 إلى 24 فولت. أخيرًا، سيتم توصيل علامة التبويب "Out" الموجودة على الوحدة، بـ V+ وV-، بطرفي المحرك.

/*
  IRF520-MOSFET Módulo controlador para motor CC
*/
#define PWM 3
int pot;
int out;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PWM,OUTPUT);
 
}
 
 
void loop() {
  pot=analogRead(A0);
  out=map(pot,0,1023,0,255);
  analogWrite(PWM,out);
}


كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.