Підключіть живлення до VIN+ / VIN−, навантаження до OUT+ / OUT−. З'єднайте GND модуля з GND Arduino. Підключіть TRIG/PWM до PWM-піна (D9). Керуйте через analogWrite(9, 0-255). Важливо: для двигунів обов'язково додайте захисний діод!
Як правильно підключити MOSFET модуль?
Модуль працює як "нижній ключ" (low-side switch) — комутує мінусовий провід навантаження. GND мікроконтролера та джерела живлення мають бути спільними.
flowchart LR
subgraph POWER["⚡ Джерело 5-36V"]
PSU_P["+"]
PSU_N["−"]
end
subgraph MODULE["🔌 MOSFET Модуль"]
VIN_P["VIN+"]
VIN_N["VIN-"]
OUT_P["OUT+"]
OUT_N["OUT-"]
TRIG["TRIG/PWM"]
GND["GND"]
end
subgraph LOAD["💡 Навантаження"]
L_P["+"]
L_N["−"]
end
subgraph MCU["🎛️ Arduino"]
PWM["D9 (PWM)"]
MCU_GND["GND"]
end
PSU_P --> VIN_P
PSU_N --> VIN_N
VIN_P -.->|"внутрішньо"| OUT_P
OUT_P --> L_P
L_N --> OUT_N
PWM --> TRIG
MCU_GND --> GND
PSU_N -.->|"спільна земля"| MCU_GND
Розпіновка модуля
- VIN+
- Позитивний вхід живлення (5–36V DC)
- VIN−
- Негативний вхід живлення (GND джерела)
- OUT+
- Позитивний вихід до навантаження (з'єднаний з VIN+ всередині)
- OUT−
- Негативний вихід від навантаження (комутований MOSFET)
- TRIG/PWM
- Вхід керування (3.3V або 5V логіка), підтримує PWM
- GND
- Земля керування (з'єднати з GND мікроконтролера)
-
Підключіть живлення "+" джерела →
VIN+, "−" джерела →VIN-. Використовуйте дроти достатнього перерізу для очікуваного струму. -
Підключіть навантаження "+" навантаження →
OUT+, "−" навантаження →OUT-. Для двигунів додайте захисний діод (див. нижче). -
З'єднайте землі
GNDмодуля → GND Arduino. Критично: земля джерела живлення та Arduino мають бути спільними! -
Підключіть керування
TRIG/PWM→ PWM-пін Arduino (D3, D5, D6, D9, D10, D11). Для простого ON/OFF можна будь-який цифровий. -
Перевірте індикатор При подачі HIGH на TRIG — LED на модулі засвітиться. Це означає, що MOSFET відкритий, навантаження працює.
Спільна земля обов'язкова! Якщо Arduino живиться від USB, а навантаження від окремого БЖ — з'єднайте їх GND. Інакше модуль не працюватиме.
Як захистити модуль при роботі з двигунами?
Двигуни, соленоїди, реле — це індуктивні навантаження. При вимиканні вони генерують зворотний викид напруги (back-EMF), який може пошкодити MOSFET. Захисний діод (flyback diode) поглинає цей викид.
flowchart LR
subgraph MODULE["MOSFET Модуль"]
OUT_P["OUT+"]
OUT_N["OUT-"]
end
subgraph MOTOR["⚙️ DC Двигун"]
M_P["+ (червоний)"]
M_N["− (чорний)"]
end
subgraph DIODE["🔒 Захисний діод"]
D["1N5408 / FR207
Шотткі SS54"]
end
OUT_P -->|"+"| M_P
M_N -->|"−"| OUT_N
D -->|"катод ▶|"| M_P
D -->|"анод"| M_N
Який діод обрати?
| Струм двигуна | Діод | Примітка |
|---|---|---|
| до 1A | 1N4007 |
Найпоширеніший, дешевий |
| 1–3A | 1N5408 |
3A, 1000V — універсальний вибір |
| 3–5A | FR207 |
Fast recovery, швидший за 1N540x |
| 5–10A | SS54 / SS56 |
Шотткі, мінімальне падіння напруги |
| >10A | MBR1045 |
10A Шотткі, для потужних двигунів |
Без діода = ризик! Викид напруги від двигуна може сягати сотень вольт і пробити MOSFET за одну мілісекунду. Діод коштує копійки, заміна модуля — ні.
Як розрахувати тепловиділення модуля?
MOSFET у відкритому стані має опір Rds(on). На ньому виділяється тепло пропорційно квадрату струму. Це визначає, чи потрібен радіатор.
P = I² × Rds(on)
| Струм | Потужність | Охолодження |
|---|---|---|
| 5A | 0.16 Вт | ✅ Не потрібне |
| 10A | 0.65 Вт | ✅ Не потрібне |
| 15A | 1.46 Вт | ⚠️ Бажаний радіатор |
| 20A | 2.6 Вт | ⚠️ Радіатор обов'язковий |
| 25A | 4.1 Вт | 🔴 Радіатор + обдув |
Правило: до 15A — модуль працює без радіатора. Вище 15A — додайте алюмінієвий радіатор на корпуси MOSFET з термопастою.
Як налаштувати частоту PWM для різних навантажень?
Стандартна частота PWM на Arduino — 490 Гц (піни D3, D9, D10, D11) або 980 Гц (D5, D6). Для різних навантажень оптимальна частота відрізняється.
| Навантаження | Частота | Причина |
|---|---|---|
| DC двигуни | 1–20 кГц | Вище 15 кГц — безшумна робота |
| LED стрічки | >1 кГц | Без мерехтіння на камері |
| Нагрівачі | 1–100 Гц | Інерційні, не потребують високої частоти |
| Вентилятори | 25 кГц | Стандарт для PC-вентиляторів |
Підвищення частоти PWM: використовуйте бібліотеку TimerOne або налаштуйте регістри таймерів напряму. Стандартних 490 Гц часто недостатньо для безшумної роботи двигунів.
Усунення проблем
Модуль не вмикає навантаження
Перевірте: 1) Чи з'єднані GND модуля та Arduino. 2) Чи подається сигнал на TRIG (LED повинен світитися). 3) Полярність підключення живлення. 4) Чи працює навантаження при прямому підключенні до джерела.
LED світиться, але навантаження не працює
Причини: 1) Поганий контакт у гвинтових клемах — затягніть. 2) Навантаження підключене до VIN замість OUT. 3) Обрив проводу. 4) Несправне навантаження. Перевірте мультиметром наявність напруги на OUT+ відносно OUT- при увімкненому модулі.
Модуль сильно гріється
Нормально при >15A. Рішення: 1) Додайте радіатор на MOSFET (термопаста + алюмінієвий радіатор). 2) Забезпечте вентиляцію. 3) Перевірте, чи струм не перевищує 25A. 4) При PWM — підвищіть частоту, низька частота збільшує втрати на перемиканнях.
Двигун "свистить" при PWM керуванні
Це звук частоти PWM. Стандартні 490 Гц Arduino — в діапазоні чутності. Рішення: підвищіть частоту до 15–25 кГц за допомогою бібліотеки TimerOne або налаштування регістрів таймера. Частота >15 кГц — поза межами чутності людини.
Модуль згорів після підключення двигуна
Ймовірно, back-EMF. Індуктивні навантаження (двигуни, соленоїди) генерують викиди напруги при вимиканні. Обов'язково встановлюйте захисний діод паралельно навантаженню (катод до "+").
Чи можна керувати модулем від ESP8266/ESP32 (3.3V)?
Так. Модуль сумісний з 3.3V логікою. Підключайте TRIG до GPIO ESP, GND до GND ESP. PWM працюватиме через analogWrite() або LEDC на ESP32.
Коли обрати MOSFET замість реле?
| Параметр | MOSFET | Реле |
|---|---|---|
| Швидкість | ✅ Мікросекунди | ❌ Мілісекунди |
| PWM керування | ✅ Так, до 100+ кГц | ❌ Ні |
| Шум | ✅ Безшумний | ❌ Клацання |
| Ресурс | ✅ Необмежений | ⚠️ 100k–1M циклів |
| AC навантаження | ❌ Тільки DC | ✅ AC і DC |
| Гальванічна ізоляція | ❌ Немає | ✅ Є |
Висновок: MOSFET — для PWM, частого перемикання, безшумної роботи з DC. Реле — для AC навантажень або коли потрібна гальванічна ізоляція.
