Силовой ключ (Troyka-модуль)

Силовой ключ служит для управления нагрузкой постоянного тока. При этом, используя ШИМ-сигнал можно регулировать подаваемое на нагрузку напряжение в широких пределах.

Предыдущие версии модуля

Элементы платы

Нагрузка

Модуль предназначен для коммутации нагрузки постоянного тока напряжением до 30 В и током до 12 А. Нагрузка подключается своими контактами к колодкам под винт L. Отрицательный контакт нагрузки подключается к контакту L-, а положительный — к контакту L+.

Питание нагрузки

Источник питания нагрузки подключается своими контактами к колодкам под винт P. Положительный контакт источника питания подключается к контакту P+, а отрицательный — к контакту P-.

Обратите внимание, контакты L+ и P+ на модуле объединены. Силовым ключом коммутируется связь между контактами L- и P-.

Troyka-контакты

Группа 1

Модуль подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов 3-проводного шлейфа:

  • S Сигнальный — жёлтый провод. Через него происходит управление силовым ключом.
  • V Питание — красный провод. На него должно подаваться напряжение 5 В.
  • G Земля — чёрный провод. Должен быть соединён с землёй микроконтроллера.

При появлении логической единицы на сигнальном контакте силовой ключ открывается, через нагрузку начинает течь ток. Напряжение логической единицы на сигнальном контакте может быть как 5 В, так и 3,3 В. При подаче на сигнальный контакт логического нуля или при исчезновении напряжения силовой ключ закрывается.

На сигнальный контакт бывает полезно подавать ШИМ-сигнал, что позволяет регулировать подаваемое на нагрузку среднее значение напряжения.

Группа 2

Бывает полезно подключить питание нагрузки через вторую тройку контактов. При этом подключать питание к контактам P+ и P- нет необходимости. Назначение этих контактов:

  • L+ Контакт питания нагрузки. Электрически соединён на модуле с контактом P+.
  • G Земля нагрузки. Контакт электрически соединён на модуле с землёй микроконтроллера.

Индикатор состояния силового ключа

Светодиод показывает состояние силового ключа. Он горит при открытом ключе. При использовании ШИМ-сигнала, яркость светодиода говорит о коэффициенте заполнения ШИМ.

Пример использования

Мы будем управлять яркостью светодиодной ленты при помощи микроконтроллера, такого как Arduino или Iskra JS.

Пример кода для Arduino

fade.ino
int led = 9;           // Светодиодная лента управляется 9-й ножкой
int brightness = 0;    // Яркость ленты
int fadeAmount = 5;    // Шаг регулировки яркости
 
void setup()
{
  // настраиваем 9-й пин ножку на выход:
  pinMode(led, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  // Устанавливаем текущую яркость ленты на 9-й ножке:
  analogWrite(led, brightness);
 
  // меняем значение яркости на шаг регулировки. 
  // Яркость изменится на следующей итерации цикла loop()
  brightness = brightness + fadeAmount;
 
  // если достигли порогового значения,
  // меняем направление регулировки.
  if (brightness == 0 || brightness == 255) {
    fadeAmount = -fadeAmount ;
  }
  // ждём 30 мс
  delay(30);
}

Пример кода для Iskra JS

fade.js
var led = P9;             // Светодиодная лента управляется 9-й ножкой
var brightness = 0;       // Яркость ленты
var fadeAmount = 0.05;    // Шаг регулировки яркости
 
setInterval(function(){
 
  // Устанавливаем текущую яркость ленты на 9-й ножке:
  analogWrite(led, brightness);
 
  // меняем значение яркости на шаг регулировки. 
  // Яркость изменится на следующей итерации setInterval()
  brightness += fadeAmount;
 
  // Если достигли максимального или минимального значения яркости...
  if (brightness <= 0 || brightness >= 1) {
 
    // ... меняем знак шага регулировки яркости
    fadeAmount = -fadeAmount;
  }
 
  // Функция будет выполняться каждые 30 мс
}, 30);

Особенности использования модуля совместно с Troyka Slot Shield

При использовании модуля с Troyka Slot Shield будьте особенно осторожны. Пин L+ второй группы Troyka-контактов напрямую подключён к пину P+ питания нагрузки. Если напряжение питания нагрузки отличается от родного напряжения питания микроконтроллера, при неправильном подключении это напряжение попадёт на пины микроконтроллера. Пин L+ можно подключать только к пину V2 Troyka Slot Shield. При этом колодки подключения питания P лучше не использовать:

Если указанное положение модуля вам по какой-либо причине не подходит, можно откусить пины L+ и G второй группы Troyka-контактов кусачками. Питание нагрузки в таком случае подаётся на колодки подключения питания P.

Принципиальная и монтажная схемы

Характеристики

Максимальное напряжение сток-исток 30 В
Максимальный ток сток-исток 12 А (при напряжении на затворе 5 В)

Ресурсы