1. Опис модуля та принцип роботи
flowchart TD
subgraph MOD["Модуль MOSFET (HW-532)"]
direction TB
subgraph CTRL["Керуючі клеми"]
PWM["PWM/SIG
(Вхід сигналу)"]
GND_CTRL["GND
(Земля)"]
end
subgraph POWER["Силові клеми"]
VP["V+/Vin+
(Живлення +)"]
MN["M-/Load-/Out-
(Вихід -)"]
VN["V-/Vin-
(Земля -)"]
end
subgraph COMP["Основні компоненти"]
MOSFET["MOSFET транзистор
(FR120N/D4184/LR7843)"]
OPTO["Оптопара
(ізоляція)"]
RES["Резистори
та інші компоненти"]
end
CTRL --- COMP
COMP --- POWER
end
classDef ctrl fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
classDef power fill:#ffe0b2,stroke:#e65100,stroke-width:2px
classDef comp fill:#f5f5f5,stroke:#333,stroke-width:1px
class PWM,GND_CTRL ctrl
class VP,MN,VN power
class MOSFET,OPTO,RES comp
Модуль HW-532 з потужними MOSFET-транзисторами (FR120N, D4184 або LR7843) працює за принципом комутації по низькій стороні (Low-Side Switching) і призначений для керування потужними навантаженнями, такими як двигуни постійного струму, LED-стрічки, нагрівачі та інші пристрої.
Комутація по низькій стороні означає, що позитивний полюс джерела живлення постійно подається на навантаження, а MOSFET вмикає або вимикає підключення негативного полюса навантаження до землі джерела живлення.
1.1. Клеми підключення
Модуль має два основні блоки клем:
| Тип контактів |
Маркування |
Призначення |
| Керуючі клеми |
PWM або SIG або IN |
Вхід керуючого сигналу від мікроконтролера |
| GND |
Земля керуючого сигналу |
| Силові клеми |
V+ або Vin+ або + |
Вхід позитивного (+) полюса живлення |
| M- або Load- або Out- |
Вихід до негативного (-) полюса навантаження |
| V- або Vin- або - |
Вхід негативного (-) полюса живлення (земля) |
Завжди відключайте живлення перед виконанням будь-яких підключень. Уважно перевіряйте полярність підключення джерел живлення та навантаження. Неправильна полярність може миттєво пошкодити модуль, мікроконтролер або джерело живлення.
2. Необхідні компоненти для підключення
- Модуль MOSFET HW-532 (в одній з модифікацій: FR120N, D4184 або LR7843)
- Навантаження: двигун постійного струму, LED-стрічка, нагрівальний елемент тощо
- Джерело живлення для навантаження (напруга повинна відповідати номінальній напрузі навантаження)
- Мікроконтролер (наприклад, Arduino, ESP32, STM32) для керування
- Захисний діод (Flyback Diode) для індуктивних навантажень (двигуни, реле):
- 1N4007 - для струмів до 1А
- 1N5819, 1N5822, SR560 - для більших струмів
- З'єднувальні дроти відповідного перерізу:
- Для керуючих сигналів: тонкі дроти (0.2-0.5 мм²)
- Для силових кіл: дроти відповідного перерізу залежно від струму навантаження:
- До 10А: мінімум 1.5 мм²
- До 30А: мінімум 4 мм²
- До 50А та вище: мінімум 6-10 мм²
- Опційно: потенціометр (1-100 кОм) для ручного керування швидкістю, кнопка для керування вмиканням/вимиканням
3. Схема підключення
flowchart LR
subgraph MCU["Мікроконтролер (Arduino)"]
PIN["Цифровий пін
(PWM/ШІМ)"]
GND_MCU["GND"]
end
subgraph MOD["Модуль MOSFET"]
PWM["PWM/SIG"]
GND_MOD["GND"]
VP["V+"]
MN["M-"]
VN["V-"]
end
subgraph POWER["Джерело живлення"]
PS_PLUS["+"]
PS_MINUS["-"]
end
subgraph LOAD["Навантаження
(Двигун/LED)"]
LOAD_PLUS["+"]
LOAD_MINUS["-"]
end
subgraph DIODE["Захисний діод"]
DIODE_CATH["Катод (-)"]
DIODE_ANOD["Анод (+)"]
end
PIN --> PWM
GND_MCU --> GND_MOD
PS_PLUS --> VP
PS_PLUS --> LOAD_PLUS
PS_MINUS --> VN
MN --> LOAD_MINUS
DIODE_CATH --> LOAD_PLUS
DIODE_ANOD --> LOAD_MINUS
GND_MCU --> PS_MINUS
classDef mcu fill:#f3e5f5,stroke:#7b1fa2,stroke-width:2px
classDef module fill:#e1f5fe,stroke:#0288d1,stroke-width:2px
classDef power fill:#ffe0b2,stroke:#e65100,stroke-width:2px
classDef load fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:2px
classDef diode fill:#ffebee,stroke:#c62828,stroke-width:2px
class PIN,GND_MCU mcu
class PWM,GND_MOD,VP,MN,VN module
class PS_PLUS,PS_MINUS power
class LOAD_PLUS,LOAD_MINUS load
class DIODE_CATH,DIODE_ANOD diode
При підключенні індуктивних навантажень (двигуни, реле, соленоїди, котушки) ОБОВ'ЯЗКОВО використовуйте захисний діод. Він захищає транзистор від пікових викидів напруги, які виникають при вимкненні індуктивних навантажень.
4. Покрокова інструкція з підключення
4.1. Підключення захисного діода (для двигунів)
- Підготуйте діод:
- Для струму до 1А: використовуйте діод 1N4007
- Для струму понад 1А: використовуйте діод Шотткі 1N5819, 1N5822 або з'єднайте декілька 1N4007 паралельно
- Визначте катод (сторона з білою/сірою смужкою) та анод діода
- Підключіть діод до навантаження:
- Катод (кінець зі смужкою) підключіть до позитивного (+) контакту навантаження
- Анод (кінець без смужки) підключіть до негативного (-) контакту навантаження
- Діод підключається паралельно до клем навантаження
Правильна орієнтація діода критично важлива! Неправильне підключення діода може привести до короткого замикання і пошкодження модуля, навантаження або джерела живлення.
4.2. Підключення навантаження до модуля
- Підготуйте дроти:
- Використовуйте дроти відповідного перерізу залежно від струму навантаження
- Зачистіть та, за потреби, облудіть кінці дротів
- Підключіть навантаження:
- Підключіть позитивний (+) контакт навантаження до позитивного (+) контакту джерела живлення
- Підключіть негативний (-) контакт навантаження до клеми M- / Load- / Out- на модулі
4.3. Підключення джерела живлення
- Підключіть джерело живлення до модуля:
- Підключіть позитивний (+) контакт джерела живлення до клеми V+ / Vin+ / + на модулі
- Підключіть негативний (-) контакт джерела живлення до клеми V- / Vin- / - на модулі
- З'єднайте землі:
- З'єднайте GND мікроконтролера з клемою GND на керуючій частині модуля
- З'єднайте GND мікроконтролера з негативним (-) контактом джерела живлення (клема V- / Vin- / -)
Якщо ви використовуєте окремі джерела живлення для мікроконтролера та навантаження, ОБОВ'ЯЗКОВО з'єднайте їх землі (GND). Без спільної землі керування модулем буде неможливим або нестабільним.
4.4. Підключення керуючого сигналу
- Виберіть пін мікроконтролера:
- Для простого увімкнення/вимкнення: будь-який цифровий пін (D2, D3, D4...)
- Для регулювання швидкості (PWM/ШІМ): пін з підтримкою PWM (на Arduino Uno це ~3, ~5, ~6, ~9, ~10, ~11)
- Підключіть керуючий сигнал:
- Підключіть обраний пін мікроконтролера до клеми PWM / SIG / IN на модулі
- Підключіть GND мікроконтролера до клеми GND на керуючій частині модуля (якщо ще не зробили)
4.5. Додаткові елементи керування (опціонально)
Підключення потенціометра для регулювання швидкості:
- Підключіть один крайній вивід потенціометра до 5V на мікроконтролері
- Підключіть інший крайній вивід потенціометра до GND на мікроконтролері
- Підключіть середній вивід потенціометра до аналогового входу (наприклад, A0) на мікроконтролері
Підключення кнопки для вмикання/вимикання:
- Підключіть один контакт кнопки до цифрового входу (наприклад, D2) на мікроконтролері
- Підключіть інший контакт кнопки до GND на мікроконтролері
- У коді використовуйте режим
INPUT_PULLUP для цього піна
4.6. Перевірка підключення та тестування
- Перевірте всі з'єднання:
- Правильність полярності джерела живлення
- Правильність підключення навантаження
- Правильність підключення захисного діода (для двигунів)
- Наявність з'єднання між землями мікроконтролера та модуля
- Завантажте тестовий код в мікроконтролер
- Подайте живлення спочатку на мікроконтролер, а потім на модуль і навантаження
- Перевірте роботу системи з обраним навантаженням
5. Приклади програмного коду для Arduino
5.1. Просте вмикання/вимикання
// Простий код для вмикання/вимикання навантаження
const int mosfetPin = 3; // Пін для керування модулем MOSFET
void setup() {
pinMode(mosfetPin, OUTPUT); // Налаштовуємо пін як вихід
}
void loop() {
digitalWrite(mosfetPin, HIGH); // Вмикаємо навантаження
delay(2000); // Затримка 2 секунди
digitalWrite(mosfetPin, LOW); // Вимикаємо навантаження
delay(2000); // Затримка 2 секунди
}
5.2. Плавне регулювання швидкості (PWM)
// Код для плавного регулювання швидкості двигуна або яскравості LED
const int mosfetPin = 3; // Пін з PWM для керування модулем MOSFET
int speed = 0; // Змінна швидкості (0-255)
int step = 5; // Крок зміни швидкості
void setup() {
pinMode(mosfetPin, OUTPUT); // Налаштовуємо пін як вихід
}
void loop() {
// Змінюємо швидкість
speed = speed + step;
// Змінюємо напрямок при досягненні мінімуму/максимуму
if (speed >= 255 || speed <= 0) {
step = -step;
// Переконуємось, що значення в межах 0-255
if (speed > 255) speed = 255;
if (speed < 0) speed = 0;
}
// Застосовуємо нову швидкість
analogWrite(mosfetPin, speed);
delay(30); // Невелика затримка для плавної зміни
}
5.3. Керування з потенціометром та кнопкою
// Керування двигуном з потенціометром (швидкість) та кнопкою (вкл/викл)
const int mosfetPin = 3; // Пін з PWM для керування модулем MOSFET
const int potPin = A0; // Аналоговий пін для потенціометра
const int buttonPin = 2; // Цифровий пін для кнопки
boolean isRunning = false; // Стан роботи двигуна
boolean lastButtonState = HIGH; // Останній стан кнопки
int speed = 0; // Поточна швидкість (0-255)
void setup() {
pinMode(mosfetPin, OUTPUT); // Налаштовуємо пін MOSFET як вихід
pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP); // Кнопка з внутрішнім підтягувальним резистором
Serial.begin(9600); // Ініціалізуємо серійний порт для відладки
}
void loop() {
// Зчитуємо потенціометр і конвертуємо в швидкість (0-255)
int potValue = analogRead(potPin);
speed = map(potValue, 0, 1023, 0, 255);
// Перевіряємо кнопку (активна при LOW через INPUT_PULLUP)
boolean buttonState = digitalRead(buttonPin);
// Виявлення натискання кнопки (перехід з HIGH в LOW)
if (buttonState == LOW && lastButtonState == HIGH) {
isRunning = !isRunning; // Перемикаємо стан
Serial.print("Двигун: ");
Serial.println(isRunning ? "увімкнено" : "вимкнено");
delay(50); // Затримка для подавлення брязкоту контактів
}
lastButtonState = buttonState; // Зберігаємо стан кнопки для наступної ітерації
// Керування двигуном
if (isRunning) {
analogWrite(mosfetPin, speed); // Встановлюємо швидкість через PWM
Serial.print("Швидкість: ");
Serial.println(speed);
} else {
analogWrite(mosfetPin, 0); // Вимикаємо двигун
}
delay(100); // Коротка затримка для стабільності
}
6. Особливості використання різних модифікацій
Модуль HW-532 доступний з трьома різними транзисторами, які мають різні характеристики та оптимальні сфери застосування:
| Модифікація |
Максимальний струм |
Rds(on) |
Оптимальні застосування |
| FR120N |
До 75A (з радіатором) |
~3.5 мОм |
Середні навантаження, хороше співвідношення ціна/ефективність |
| D4184 |
До 100A (з радіатором) |
~2.5 мОм |
Загальне призначення, добре підходить для більшості потужних застосувань |
| LR7843 |
До 160A (з радіатором) |
~1.5 мОм |
Високострумові застосування, найнижчі втрати потужності |
При виборі модифікації керуйтеся не тільки максимальним струмом, але й опором у відкритому стані (Rds(on)). Нижчий Rds(on) означає менше нагрівання транзистора і менші втрати потужності, що особливо важливо для високострумових застосувань.
7. Цікаві аспекти використання
7.1. Охолодження при високих навантаженнях
При роботі з високими струмами або напругами необхідно забезпечити адекватне охолодження MOSFET-транзистора:
- Для струмів до 15А: Достатньо металевої підкладки транзистора на платі
- Для струмів 15-30А: Рекомендується невеликий додатковий радіатор
- Для струмів понад 30А: Обов'язково використовуйте великий радіатор з хорошим тепловідведенням
- Для екстремальних навантажень: Додайте активне охолодження (вентилятор)
Для забезпечення хорошого теплового контакту між транзистором і радіатором використовуйте термопасту.
7.2. Паралельне підключення модулів
Для надзвичайно високих струмів (понад 100А) можна використовувати паралельне підключення кількох модулів:
- З'єднайте разом всі клеми V+ модулів
- З'єднайте разом всі клеми V- модулів
- Підключіть навантаження до M- виходів модулів через балансувальні резистори (0.1-0.5 Ом, 5-10 Вт)
- Підключіть спільний керуючий сигнал від мікроконтролера до всіх входів PWM/SIG
При паралельному підключенні модулів добре узгоджуйте розподіл струму між ними. Використання балансувальних резисторів допомагає рівномірно розподілити навантаження між транзисторами.
7.3. Застосування в робототехніці
Модуль ідеально підходить для робототехнічних проєктів:
- Керування двигунами постійного струму для приводів робота
- Керування потужними сервоприводами
- Керування пневматичними клапанами через соленоїди
- Керування нагрівальними елементами для терморегуляції
- Керування помпами та насосами
7.4. Керування автомобільними навантаженнями
Модуль досконало підходить для керування автомобільними пристроями:
- Керування допоміжними фарами та світловими елементами
- Керування електричними вентиляторами охолодження
- Керування насосами та клапанами
- Керування мультимедійними системами
- Керування електроприводами (стеклопідйомники, дзеркала)
Для автомобільних застосувань рекомендується вибирати модифікацію з транзистором LR7843, який має найнижчий опір у відкритому стані та найменші втрати потужності, що критично важливо для енергоефективності в автомобільних системах.
Важливе зауваження: Ми доклали зусиль, щоб ця інструкція була точною та корисною. Однак, ця інструкція надається як довідковий матеріал. Електронні компоненти можуть мати варіації, а схеми підключення залежать від конкретних умов та вашого обладнання. Ця інформація надається "як є", без гарантій повноти чи безпомилковості. Наполегливо рекомендуємо перевіряти специфікації вашого модуля (datasheet), звірятися з іншими джерелами та, за найменших сумнівів, звертатися до кваліфікованих фахівців, особливо при роботі з напругою 220В.
-80x80.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_1-80x80.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_2-80x80.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_3-80x80.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_4-80x80.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
-1024x1024.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_1-1024x1024.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_2-1024x1024.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_3-1024x1024.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
_4-1024x1024.jpg "Модуль МОП-транзистора (FR120N, D4184, LR7843)")
Оплата карткою
Переказ на картку
Оплата на IBAN
Безготівковий розрахунок
Післяплата
