Arduino PWM LED-Lichtdimmer mit MOSFET - Problem mit der Anstiegszeit

Ich habe einen einfachen PWM-Dimmer für LED-Leuchten (50 W) mit IRLZ44N-MOSFET und Arduino Uno hergestellt. Die PWM-Frequenz beträgt 490 Hz. Der Arduino ist so programmiert, dass das Dimmen versucht, das Tageslicht mit analogWrite () nachzuahmen. Die Schaltung sieht so aus:

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Es funktioniert ok und das Dimmen ist für das Auge plausibel. Ich habe jedoch Gate- (blau) und Drain- (orange) Pins auf dem Oszilloskop verglichen und ungefähr so ​​​​gemessen:

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Es scheint, als würde es einige Zeit dauern, bis die Spannung am Drain ansteigt.

Meine Frage ist: Wie kann ich diese Schaltung verbessern, um eine besser aussehende Rechteckspannung am Drain des MOSFET zu erhalten?

Sollte ich den Strom vom PWM-Arduino-Pin verstärken, um den Eingangs-MOSFET-Kondensator schneller aufzuladen, oder gibt es etwas anderes?

Danke für die Berücksichtigung!

Hast du irgendetwas versucht? Reduzieren Sie zum Beispiel den Wert des 220-Ohm-Widerstands, vielleicht auf 100 oder null?
Ist die Anstiegszeit ein Problem? MOSFET läuft zu heiß? Inakzeptable Nichtlinearität der Helligkeit bei niedrigem Arbeitszyklus? Ihr Gate-Widerstand und die Gate-Kapazität bilden ein RC-Netzwerk, sodass Sie immer eine Art Exponential sehen.
Wird das blaue Signal am Gate selbst oder am Arduino-Ausgang gemessen?
Die Drain-Spannung sollte sinken, wenn das Gate hoch geht, etwas stimmt nicht mit dem Diagramm. Wenn Sie die Spannungsanstiegszeit beim Drain verringern möchten, sollten Sie das Gate stärker nach unten ziehen, z. B. 2,2 k oder so, damit der FET schneller abschaltet. Hast du Kondensatoren? Einige LED-Streifen können selbst wie ein Kondensator wirken, was auch die Kanten abrunden würde.
Herzlich willkommen auf der Seite. Bitte können Sie Ihre Frage bearbeiten und die PWM-Frequenz angeben (im Text, keine Kommentare hinzufügen oder unter einem „Bearbeiten“-Banner am Ende). Danke und nochmals herzlich willkommen.
Wo haben Sie die blaue Wellenform gemessen? Direkt am Gate (also "nach" dem 220Ω-Widerstand)? Oder bei Arduinos D9?

Antworten (1)

Ich sehe zwei mögliche Lösungen:

  1. Abhängig von Ihrer PWM-Frequenz sehen Sie möglicherweise die Kapazität der LEDs. Das könnte normal sein. Versuchen Sie, die LEDs zu entfernen und durch einen Widerstand zu ersetzen, und messen Sie das Signal erneut. Wenn es eine schöne Rechteckwelle ist, dann haben Sie Ihre Antwort.

  2. Die MCU lädt/entlädt das Gate nicht schnell. Stellen Sie sich den Gate-Source-Übergang als Kappe vor. Sie müssen Ladung hineinpumpen, um es einzuschalten, und Ladung entfernen, um es auszuschalten. Es könnte eine gute Idee sein, sich eine Gate-Pump-Schaltung anzusehen oder zumindest eine einfache Schaltung mit einem kleinen Mosfet oder BJT zu bauen, der das Gate Ihres anderen großen MOSFET steuert. Es gibt eine gewisse Kapazität zwischen dem Gate und der Source.

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