Transistors et PWM

Je suis un peu confus à propos de celui-ci et je ne sais pas par où commencer. L'idée est d'avoir un micro-contrôleur ou un signal PWM de sortie FPGA (5V ou 3,3V alors que PWM est à 100%), puis d'utiliser un transistor pour alimenter le ventilateur qui a besoin de 12V pour fonctionner.

Je sais que je dois connecter ensemble les masses de l'alimentation du ventilateur et de l'alimentation FPGA (ou μC). Après cela, j'utilise une résistance en série avec le collecteur du transistor pour limiter le courant.

La partie qui me dérange est de savoir comment connecter la base et la broche de sortie PWM? Quelle valeur de résistance dois-je choisir si je veux que 3,3 V soit à 100%? Et quelle valeur ai-je besoin si je veux que 5V soit à 100%? Je veux dire, comment puis-je «dire» au transistor que 3,3 V (ou toute autre tension sur laquelle je fonctionne) est nécessaire pour alimenter le ventilateur à 100% de sa capacité?

J'espère que vous pouvez comprendre ma question. Merci pour toutes les réponses !!

Un signal PWM (à deux niveaux) a deux états: haut et bas. Que l'alimentation de votre FPGA / MCU soit de 5 V ou 3,3 V, vous souhaitez que l'état bas se transforme en 0 V sur votre ventilateur et l'état haut sur 12 V (ou vice versa). De cette façon, en faisant varier le rapport cyclique du signal PWM, vous pourrez entraîner le ventilateur tout au long de sa plage de travail.

Le transistor (qui peut être BJT ou MOSFET) doit fonctionner soit complètement fermé, soit complètement fermé, pour dissiper le minimum possible. Si l'alimentation est de 12 V, vous n'avez pas besoin de résistance en série avec le ventilateur. Le collecteur ou drain du transistor sera directement connecté au ventilateur. Utilisez également une diode Schottky en parallèle avec le ventilateur, de sorte que la cathode soit à votre nœud +12 V et que l'anode soit au collecteur ou au drain. Le ventilateur est une charge inductive, et vous devez fournir un chemin pour son courant, une fois que vous éteignez le transistor. Sinon, une tension excessive peut s'accumuler au niveau du collecteur / drain du transistor et vous pouvez l'endommager.

Supposons BJT: Vous avez seulement besoin d'une résistance en série avec la base, pour limiter le courant de base. Nous devons savoir combien de courant votre ventilateur utilise, à 12 V (appelons cela$I_{fan}$), ainsi que $\beta$ de votre transistor (le gain de courant de $I_{base}$ à $I_{collector}$). Choisissez la résistance de cette façon:

$R_1 = \dfrac{V_{supply}-0.7}{10*\dfrac{I_{fan}}{\beta}}$

$V_{supply}$ est 3,3 ou 5. Le facteur 10 est d'avoir une marge suffisante pour s'assurer que le BJT ne fonctionnera jamais dans la région linéaire.

Je vois que Telaclavo vous a donné une bonne réponse pour un transistor bipolaire. Voici à quoi cela ressemblerait avec le bon type de FET:

Pour les basses tensions comme 12 V, des FET sont disponibles qui s'activent suffisamment bien avec seulement 5V ou même 3,3V sur la grille. Ils sont parfois appelés FET de niveau logique . La porte peut alors être pilotée directement à partir d'une sortie numérique CMOS.

La diode est essentielle pour ne pas endommager le FET. Un moteur aura un aspect inductif, donc lorsque vous tentez de l'éteindre, il augmentera sa tension à tout ce qu'il faut pour maintenir le courant jusqu'à ce que la tension inverse qui en résulte finisse par faire passer le courant à 0. Ceci est parfois appelé rebond inductif . Sans la diode, ce courant de rebond n'a aucun endroit où aller et élèverait le drain du FET à une tension élevée de sorte que le FET se décompose finalement et permet ainsi au courant de circuler. Ce n'est pas bon pour le FET. Une diode Schottky est une bonne idée ici car elles sont rapides et à votre basse tension, elles sont facilement disponibles pour des caractéristiques appropriées.

Si je comprends bien votre question, vous cherchez à contrôler l'alimentation de votre ventilateur à l'aide de PWM.

Dans ce cas, en ayant un rapport cyclique de 100%, le transistor sera activé, et vous aurez votre ventilateur allumé à 12V

http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_4.html

Un autre angle sur ce problème est d'utiliser un ventilateur avec une entrée PWM dédiée. De nombreux fournisseurs proposent cela en standard.

D'après mon expérience, de nombreux ventilateurs CC sans balais n'aiment pas fonctionner avec une puissance d'entrée hachée - vous ne pouvez pas obtenir un contrôle précis du régime. L'utilisation d'une entrée PWM dédiée vous permet un contrôle très précis de la vitesse, et puisque vous contrôlez une entrée numérique (pas de puissance de coupe), vous n'avez besoin que d'un MOSFET modeste et n'avez pas besoin d'une diode de serrage.