ARDUINOでパワーLEDをコントロールしたい

お世話になります。

ARDUINOでパワーLEDを調光させようと勉強中です。

ARDUINOで小さな赤LEDの調光は出来ました。

MOSFETを使ってパワーLEDを連動させようかと２SK2232を購入しました。
間に入れる抵抗の大きさが合わないのか基本的に回路が違うのか上手く発光しません。

ARDUINOからの赤LEDの+にMOSのゲートを接続しました。


皆様、よろしくお願い致します。

No.4 ベストアンサー 回答者： tadys 回答日時： 2014/06/09 16:29

＞電源を同じ所から使うとLEDが高速点滅してしまいます。

パワーLEDに大電流が流れたためにARDUINOの電源電圧が低下してリセットがかかってしまった可能性があります。
大容量の電解コンデンサが手元にあれば電源に入れてみてください。
容量は100uＦ以上がいいでしょう。
入れる場所は2SK2232のソースとLED+抵抗の電源側です。
ただし、電解コンデンサは瞬間的な電圧変動に追いつけない事があるので上手くいかないこともあります。
そのような場合は大容量（10uＦ以上）のセラミックコンデンサを追加します。

これでもだめな場合は、LEDの電源とARDUINOの電源を直接接続するのではなく、間に適切なインダクタを挿入します。
値は10uH～100uHぐらいでいいでしょう。
ただし抵抗が大きいと電圧が低下していますので抵抗の低いものを使用します。
電源には十分な容量のコンデンサを入れましょう。
コンデンサやインダクタは秋月電子から購入できます。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05002/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00464/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04807/

これらの原因以外に考えられるのは
１：電源の容量が足りない。
　 対策は、容量の大きい電源を使う。
２：LEDオン時の電流でARDUINOのグランドが揺さぶられることでARDUINOが誤動作する。
　 対策は、グランドの線を太いものにする。回路のグランドと電源のグランドを結ぶ位置を変えてみる。
です。

後は、電源電圧を７～８VぐらいにしてARDUINOの電源を５Vのレギュレータで作り、LEDの電源は大本の電源につなぐなどです。

この回答へのお礼

お礼が、遅くなり申し訳ありません。

「電源電圧を７～８VぐらいにしてARDUINOの電源を５Vのレギュレータで作り、LEDの電源は大本の電源につなぐなどです。」が確実に思いました。

実験している時の電源は４Aは流せる可変電圧器ですので、コンデンサーなど付けてみましたが改善されませんでした。
瞬間的に電圧が落ちるのでしょう。


このたびは、皆様ありがとうございました。

また、何かの時はお願い致します。

お礼日時：2014/06/23 17:57

No.3 回答者： tadys 回答日時： 2014/06/05 10:32

2SK2232のゲート容量は1000ｐFと大きな値です。

（下記資料の４頁 静電容量）
また、2SK2232を完全にオンさせるためにはゲートに10nC（ナノクーロン）の
電荷をチャージする必要があります。（下記資料の４頁 ダイナミック入出力特性）
http://akizukidenshi.com/download/2sk2232.pdf

ARDUINOのドライブ能力が上記の条件に追いついていないことが考えられます。
ゲートにチャージする電荷はARDUINOの電源から供給されますが、
この供給能力が不足しているとMOSFETのゲート電圧が十分に上昇しない恐れがあります。
また、電源電圧が瞬間的に低下して動作不良を起こすことがあります。

これらの不具合を避ける為、通常は、マイコンの出力ポートから直接MOSFETのゲートへ接続せずに
MOSFET用のゲートドライバを使います。
たとえば、 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05087/

ゲートドライバには専用のICがありますが、PNPとNPNのトランジスタを組み合わせた回路が使えることがあります。
下記の資料はその例です。
http://japan.renesas.com/products/opto/applicati …
ここで注意するのはドライブ回路はMOSFETの近くに配置し、
ドライブ回路の電源に十分な容量（ゲート容量の100倍以上）のセラミックコンデンサを使用することです。


いろいろと面倒であれば、LEDドライブ専用のICを使うことです。
たとえば、秋月電子からはCL6808を購入できます。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-06278/

この回答へのお礼

お礼遅くなり申し訳ありません

その後、単純にArduinoの信号をMOSFETに接続し、
Arduinoの電源とは別の電源でLEDを発光させた所、正常にコントロール出来ました。

しかし、電源を同じ所から使うとLEDが高速点滅してしまいます。
電源の+側にダイオードを入れてみましたが変化有りませんでした。

-側でループしているのでしょうか？

実際に使うときは同じ電源で動作させたいのです。


方法が有れば教えて頂きたいのですが。
よろしくお願い致します。

お礼日時：2014/06/09 14:28

No.2 回答者： TXV12003 回答日時： 2014/06/04 19:57

マイコンの出力ポートの電圧がFETの駆動電圧に足りない場合は、

通常、別途十分な電圧の電源を用意し、トランジスタでFETを駆動します。

マイコンが3.3Vで動作するのなら、たとえば、５Vの電源を3.3Vの３端子レギュレータICにつないで、５Vと３．３Vの２種類の電源電圧が使えるようにします。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

FETの前にトランジスタも入れてみました。
発光し調光するのですが、点滅(ハウリングのような)してしまいます。

電源はArduinoにはUSBからの５VでパワーLEDには別電源で５Vを使用しています。

プログラムの方でしょうか。

お礼日時：2014/06/05 09:23

No.1 回答者： koujikuu 回答日時： 2014/06/04 13:44

Arduinoの出力ポートがFETのゲートにつながり、ソースがGNDへ、VCCよりLEDを抵抗を介してドレインにつながります

参照、http://www.geocities.jp/zattouka/GarageHouse/mic …

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。

はい、この方法も試しました。
点滅してしまいます。発光量も半分以下です。

Arduinoの電圧が3.3Vなのでしょうか、MOSFETが４Vからになっていたような気がします。
そうすると、正常に動作しないですよね・・・・

以前、このサイトで教わったパワーLEDの調光回路図のボリュームの代わりにArduinoに入れ替え試しましたが、少しまともになりましたが点滅してしまいます。
参考URL
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/7027026.html

もう少し、勉強します。
ありがとうございました。

お礼日時：2014/06/04 16:45