domenica 24 febbraio 2008

Stepper unipolare - i MosFet

Studia, studia.... man mano che approfondisco le mie conoscenze nel tentativo di rispolverare le nozioni apprese a scuola da ragazzo (ed abbandonate per lungo tempo causa l'intrapresa di un lavoro in altro settore della scienza e della tecnica), mi imbatto in nuovi "problemi" (nuove sfide) da affrontare e risolvere senza l'aiuto di nessuno. Per prima cosa devo dire che in rete si trovano un sacco di informazioni....sbagliate, discordanti ed imprecise. C'è infatti una grande mole di dati da cui va sottratto il "rumore", ovvero le cose inutili. Per quello che resta (non molto per la verità se si cerca una risposta specifica e particolare) devo dire che esistono alcuni piccoli geni davvero disponibili a lasciare le proprie conoscenze in rete, nei forum o nei propri blog personali. a tutti loro va un sincero ringraziamento per il prezioso contributo "sociale" apparentemente profuso senza chiedere nulla in cambio.

Nel mio progetto che sto pian piano portando avanti, ho adottato e sperimentato i Mosfet (vedi post precedente). Ho utilizzato quelli della International Rectifier, di potenza (sino a 400Volts 10 ampere). Questi mosfet hanno una Vgsth ( Gate Source Treshold, la tensione minima da applicare al gate per mandarli in conduzione) da 2 a 4 Volt. Sfortunatamente la tensione disponibile nelle porte di uscita è di 3,3 Volt.

Sarà, ma ho beccato i 4 mosfet più sfigati del mondo, non entrano in conduzione con 3,3 volt (e te pareva). Ho infatti provato (o la va o la spacca ed è andata) a pilotare i gate dei Mosfet con 5Volts (4,98 per la precisione) e il circuito funziona (sembra funzionare), le fasi del motore si alimentano.

L'errore che avevo commesso era di tipo interpretativo. Una Vgsth da 2 a 4 volt l'avevo intesa come il range di soglia minima e massima da applicare al gate, mentre va inteso come un valore costruttivo (variabile da componente a componente) che occorre "superare" e che sotto il quale il mosfet si rifiuta di "lavorare". Per inciso il valore massimo di tensione al Gate è di +/- 20 volts. Almeno mi sono informato meglio su come funzionano quei componenti, ai miei tempi a scuola mi hanno insegnato come funzionano le valvole termoioniche (mai usate nemmeno nelle prove pratiche) e qualche nozione su transistor e mosfet, tutta teoria e niente pratica.

Non ho fatto i calcoli (il mio procedere è più sperimentale per tentativi (come Alessandro Volta) che per applicazione della teoria (che conosco poco) e spero che il volt di differenza sia sufficiente a mandare in piena conduzione il mosfet (altrimenti sono punto ed a capo). Ora...come faccio con 3,3 volt a pilotare degli ingressi che richiedono più di 4 volts?. Pensavo ad un foto-accoppiatore, che però ha il "pregio" di invertire il segnale (0 volt in uscita con 1 logico in ingresso), così però dovrei prevedere degli inverter (con conseguente complicazione del circuito) per riportare il tutto in logica positiva.

Ho inoltre il limite dei 5 volt di alimentazione (lo stepper è da 4,2 volt nominali), alla faccia del driver hardware "multi purpose" che volevo realizzare. Se me ne servono di più? Pensa unamico, pensa... fatti venire un idea, spremi le meningi, fai qualcosa che è frutto del tuo ragionamento, che di neuroni ne hai ancora da vendere.... Intanto procedo col progettarmi un altro alimentatore (4 ampere) regolato in corrente (tanto di transistor PNP ne ho recuperato un pacco), che sia pensato per poter essere regolato in uscita con tensioni anche superiori (sempre partendo dai 7805 che ne ho a iosa, sono diffusissimi negli alimentatori switching dei PC).
Per ora basta. Spengo lo stagnatore e sistemo la documentazione con i risultati e le osservazioni. Potrebbero servirmi in futuro ed evitare questi errori che sicuramente fanno ridere ma personalmente li ritengo un metodo per imparare e tenere la mente allenata e "giovane".

P.S. il mosfet conduce. Ripeto: il mosfet conduce.

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