N-kanava FET-transistori.

Löysin papereistani mielestäni hyvän kuvan erityyppisten FET-transistorien ohjauksesta. Tässä I-neljänneksessä näytetään Vgs/Ids-käyrästö. Kuvasta nähdään, että tyjennystyyppi (depletion) johtaa Vgs-jännitteen ollessa miinus-tai plussuuntainen. Sitävastoin täyttötyyppi (enhandcement) johtaa vain Vgs-jännitteen ollessa positiivinen.

TÄRKEIN ASIA ON MUISTAA: FET ON JÄNNITEOHJATTU KOMPONENTTI !

KOMPARAATTORI.

Tällä kytkennällä voidaan ohjata sellaista prosessia, jossa lämpötilaa täytyy tarkkailla. Laittamalla kytkentään trimmerivastuksen, on myöskin hystereesi säädettävissä. Vielä jos NTC-vastuksen paikalle laittee valoon reakoivan LDR-vastuksen, on lamppujen sytytys ja sammutus mahdollista. Kukkien kastelussa käytän kosteusanturina paria langanpätkää.

NOSTAVAN HAKKURIN TOIMINTA 1.

Kun hakkuriin kytketään jännite, ja FET johtaa, virtaa menee kondensaattorin varaukseen ja FETin kautta miinukseen. Molemmat osavirrat magnetoivat kelan ferriitti sydämen. Näin kelaan varautuu magneettista energiaa.

NOSTAVA HAKKURI

Tässä kytkennässä on samat komponentit kuin laskevassakin hakkurissa, vain komponenttien sijoittelu on erilainen. Toimintaa ohjaa edelleen kytkimenä toimiva FET.

BUCK-hakkurin kelan virta

Tuo kaaviokuva osoittaa kelan toimintaa hakkurissa.

LASKEVAN HAKKURIN TOIMINTA 2.

Kun jännite on noussut tarvittavalle tasolle, kytketään FETin ohjaus pois. Virran katkeaminen kelasta saa sen magneettienergian tekemään ns. "takapotkun", eli jännitepiikin, jonka suunta on päinvastainen edelliselle jännitteelle. Tämän jännitteen aiheuttama virta syötetään diodin kautta kondensaattoriin ja kuormaan. FET ohjataan johtavaksi vasta sen jälkeen kun jännite on pudonnut alle käyttöjännitteen arvon. Näin energia ei muutu lämmöksi, vaan sitä otetaan teholähteestä vain tarvittaessa.

LASKEVAN HAKKURIN TOIMINTA 1.

Kun kuorma tarvitsee sähköä ja kondensaattori on tyhjä, kuten toiminnan alkutilanteessa, kytketään FET johtavaksi. Kuorman ja kondensaattorin virta kulkee kelan kautta ja varastoi kelaan magneetienergian. Kun jännite on kuormassa saavuttanut halutun arvon katkaisee ohjauselektroniikka FETin johtamisen.

STEP-DOWN HAKKURI

Tämä kuva on pelkistetty piirros alaspäin säätävästä hakkurista. Sen avulla on jatkossa tarkoitus selvittää kuinka jännitteen alentaminen tapahtuu. Kuvasta puuttuu kokonaan säätöosa, joka määrittelee virtalähteestä otettavan sähkön määrän.

HAKKURITEKNIIKKA 1.

Hakkurilla tehty jännitteen käsittely on hyvin yleistä nykyisessä elektroniikassa. Jännitteen alantaminen, nostaminen tai napaisuuden kääntäminen tapahtuu yhdellä piirillä ja kolmella neljällä passiivisella komponentilla. Näillä dioilla kerron kuinka nämä kytkennät toimivat.

PULSSINLEVEYSMODULAATIO 555:llä

Yksinkertaisin tapa hoitaa PWM toiminta, on tehdä oheisen piirroksen mukainen kytkentä 555-piirillä.

Potentiometrillä voidaan säätää pulssin leveyttä 0%....100%. Kytkentä pystyy hyvin ohjaamaan FET-transistoria, joka sitten ohjaa DC-kuormana olevaa lamppua tai moottoria.