Jaki tranzystor dla AVR i Arduino ? – sterowanie

Zajmując się programowaniem mikrokontrolerów lub arduino (które taki mikrokontroler także posiada), często jesteśmy zmuszeni do użycia jakiegoś tranzystora, w celu sterowania urządzeniami, czy też innymi elementami elektronicznymi o wyższym napięciu zasilania lub poborze prądu, niż jest nam w stanie zapewnić pin mikrokontrolera. Zastanawiamy się wtedy jakiego tranzystora dla AVR należało by użyć, czy też jaki będzie w tym przypadku najbardziej odpowiedni.

Jaki tranzystor dla AVR i Arduino wybrać?

Często wybór pada wtedy na tranzystor typu MOSFET, który nadaje się do tego bardzo dobrze i z powodzeniem nadaje się do sterowania urządzeniami o napięciu zasilania np. 9V, czy 12V i więcej. Jednak jak wysterować taki tranzystor MOSFET i same urządzenie, jeżeli wymagają one napięć powyżej 5V, których nie może zapewnić pin mikrokontrolera?

Możemy oczywiście zastosować dodatkowy tranzystor bipolarny w układzie, którym będzie sterował mikrokontroler, a który z kolei załączy nam takiego MOSFETa np. IRF540 jak w poniższym przykładzie ale zawsze jest to dodatkowy element.

Tranzystor dla AVR MOSFET IRF540 Wizualizacja
Tranzystor dla AVR MOSFET IRF540 Wizualizacja
Tranzystor dla AVR MOSFET IRF540 Schemat
Tranzystor dla AVR MOSFET IRF540 Schemat

Innym sposobem jest użycie tranzystorów MOSFET z grupy Logic Level o obniżonym napięciu bramy np. IRL540, który jest odpowiednikiem wspomnianego IRF540, przeznaczonym specjalnie do współpracy z mikrokontrolerami jak np. AVR i urządzeniami typu arduino. Przykład poniżej.

Tranzystor dla AVR MOSFET IRL540 wizualizacja
Tranzystor dla AVR MOSFET IRL540 Wizualizacja
Tranzystor dla AVR MOSFET IRL540 Schemat
Tranzystor dla AVR MOSFET IRL540 Schemat

Jak widzimy ilość użytych elementów jest o połowę mniejsza z użyciem tranzystora IRL540, niż w przypadku użycia tranzystora IRF540. Ma to bardzo duże znaczenie, gdy w układzie znajduje się większa ilość takich tranzystorów MOSFET, tym bardziej, że obecna cena tranzystorów MOSFET Logic Level jest niewiele wyższa od ich standardowych odpowiedników. Jak widać same zalety.

Jak ma się to do parametrów wspomnianych tranzystorów ?

Spójrzmy na poniższą listę

Dane techniczne: IRL540 (Logic Level)

  • Typ tranzystora: unipolarny, N-MOSFET, HEXFET
  • Napięcie dren-źródło: 100V
  • Prąd drenu: 36A
  • Moc: 140W
  • Obudowa : TO220
  • Napięcie bramka-źródło: 16V
  • Rezystancja w stanie przewodzenia : 44mΩ
  • Rezystancja termiczna złącze-obudowa: 1,1K/W
  • Ładunek bramki: 49,3nC

Dane techniczne: IRF540

  • Typ tranzystora: unipolarny, N-MOSFET, HEXFET
  • Napięcie dren-źródło: 100V
  • Prąd drenu: 33A
  • Moc: 140W
  • Obudowa : TO220
  • Napięcie bramka-źródło: 20V
  • Rezystencja w stanie przewodzenia : 44mΩ
  • Rezystencja termiczna złącze-obudowa: 1.1K/W
  • Ładunek bramki : 47.3nC

Jak widzimy z podanych powyżej danych, parametry te są niemalże identyczne. Zawsze warto jednak zajrzeć do ich Datasheet w celu sprawdzenia szczegółowej ich specyfikacji.

Czy warto używać tranzystora IRL540 z mikrokontrolerami?

Tranzystory MOSFET IRL540 są obecnie najczęściej używanymi przeze mnie tranzystorami do sterowania z ich użyciem mikrokontrolerów AVR lub Arduino. Wygoda ich użycia, niewielka cena i możliwość pozbycia się dodatkowych elementów w postaci dodatkowych tranzystorów (chociażby ze względu na zmniejszenie rozmiaru płytki pcb) sprawia, że zawsze warto posiadać ich kilka, czy kilkanaście sztuk w swoich zasobach części elektronicznych.

Czy są jakieś wady stosowania tranzystora Logic Level wraz z AVR ?

Osobiście ich nie zauważyłem jednak może się zdarzyć, że jakieś problemy mogą wystąpić w specyficznych układach lub też z wykorzystaniem urządzeń, którymi będziesz sterował.

Z tego też powodu zawsze powinieneś zajrzeć do datasheet danego tranzystora, aby sprawdzić, czy jego parametry będą ciebie zadowalały i czy dany tranzystor będzie poprawnie pracował w twoim układzie.

Niniejszy artykuł nie wyczerpuje tematu jakim jest użycie tranzystora dla AVR i Arduino, a jedynie ma na celu pomóc początkującym elektronikom w podjęciu decyzji o wykorzystaniu w swoich układach tranzystorów MOSFET IRL540 lub też innych tranzystorów typu Logic Level do sterowania urządzeniami z wykorzystaniem mikrokontrolerów AVR lub Arduino.

Uwaga: tranzystory Logic Level mogą być użyte także, do sterowania urządzeniami z wykorzystaniem innych mikrokontrolerów (nie tylko AVR), których napięcie zawiera się w przedziale napięć sterujących bramą tranzystorów Logic Level.

Istnieją także mikrokontrolery o obniżonym napięciu do 3.3V, więc i na nich powinieneś zwrócić szczególna uwagę, czy ich napięcie sterujące nie będzie zbyt niskie do pełnego otwarcia bramy tranzystora typu MOSFET.

  1. BogdanS

    Te mosfety level logic, to faktycznie bardzo fajna sprawa jednak gdy chcemy zastosować coś z kanałem typu P, to już nie jest tak różowo. Są one dużo rzadziej spotykane. Na szczęście też i rzadko zachodzi potrzeba ich stosowania.

  2. Łukaszek

    Czy ten tranzystor można zastosować do sterowania urządzeniem o napięciu 60V?

    1. gielo

      Tak, można. sprawdź ile prądu pobiera to urządzenie i policz jaka moc się wydzieli na tranzystorze i dobierz odpowiedni radiator do niego. Powyżej podałem podstawową specyfikację i akurat potrzebne ci parametry się tam znajdują.

  3. Artur

    Dziękówka za artykuł, warto wiedzieć że są dedykowane tranzystory pod arduino :] Cena jednak jest zawsze nieco wyższa, więc jak komuś zależy na kosztach i tak użyje tego tańszego IRF.

    1. Grzegorz

      Na znanym portalu aukcyjnym widziałem je w w tej samej cenie co IRF, więc cena nie jest żadnym argumentem. Dodatkowo nawet gdybyś gdzieś w sklepie miał kupić trochę drożej te IRL540, to jak doliczysz koszt dodatkowego tranzystora, jaki musiałbyś zastosować w przypadku IRF540, aby móc go wysterować, może się okazać, jednak wyszło taniej bądź w tej samej cenie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *