Четвёртый проект — управление нагрузкой: мотор, лампа, реле. Здесь появляется силовая часть.
Схема на N-MOSFET: плюс питания → нагрузка → сток; исток → земля; затвор через резистор 100 Ом к пину; подтяжка затвора 10 кОм к земле; диод параллельно индуктивной нагрузке (катодом к плюсу).
Расчёт: ток нагрузки, Rds(on) при рабочем Vgs, мощность P = I² × Rds(on), температура. Для мотора 12 В 1 А и AO3400 (28 мОм при 4.5 В) — 28 мВт, корпус холодный.
Что важно:
— Logic level: от 3.3 В обычный MOSFET не откроется полностью.
— Диод обязателен для реле и моторов: без него выброс убивает ключ.
— Подтяжка затвора к земле: при старте пин «висит», и ключ может открыться сам.
— Земли: силовая и логическая сходятся в одной точке.
— Питание: мотор лучше от отдельного источника, иначе просадки добьют микроконтроллер.
Проверка: включи без нагрузки, измерь напряжение на затворе (должно быть 3.3 В при HIGH), потом подключи нагрузку и посмотри на нагрев ключа.
Типичные ошибки: забыт диод (ключ умер через минуту), мотор питается от пина (пин умер сразу), нет подтяжки (ключ открыт при старте), земля only через макетку (просадки и сбои).
Первый силовой проект учит главному: микроконтроллер управляет, но не питает.
Собери ключ с лампочкой 12 В. Измерь падение на ключе в открытом состоянии — должно быть меньше 0.2 В.
Проверь себя
Почему мотор нельзя питать прямо от вывода микроконтроллера?
Пин даёт 12–20 мА, а мотору нужно сотни миллиампер, плюс пусковой ток и индуктивные выбросы. Вывод сгорит. Нужен ключ (MOSFET/реле) и отдельное питание.
-
AOS: AO3400 datasheet
ключ на MOSFET
-
Wikipedia: Relay
управление реле