El solenoide no se activa cuando se maneja a través del MOSFET

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Estoy tratando de conducir un solenoide con un GPIO en una Raspberry Pi. Aquí está el esquema:

LacorrienteatravésdelsolenoideyMOSFETdebeser:

Porlotanto,lacaídadevoltajeenelMOSFETdeberíaser:

dejándonoscon13.8Vatravésdelsolenoide,quedeberíasersuficienteparaactivarelsolenoide12V.

Naturalmente,heintentadoactivarlodirectamente:

Estofuncionabien.

SospechandoquetalvezelMOSFETnoestabacompletamenteencendido,saquéelRaspidelamezclaeintentéaplicar4Vdirectamenteenlapuerta:

peronoseactiva...

Tambiénheintentadoreemplazarelsolenoide/diodoconunsimplecomboLED/resistenciayseenciendecomoseesperabaenambasconfiguracionesRaspi/non-Raspi,porloqueelMOSFETpareceestarcambiandocomoseespera...

¿Quémeestoyperdiendoaquí?¿PorquénoseactivaelsolenoidecuandotengoelMOSFETenlamezcla?

Partes:

Solución

Como lo señalaron Respawned Fluff y The Photon, estaba fundamentalmente confundido acerca de algunos de los parámetros de mi MOSFET. Específicamente, \ $ V_ {gs (umbral)} \ $ es no el punto en el que \ $ R_ {ds} \ $ se convierte en \ $ R_ {ds (on)} \ $. \ $ V_ {gs (umbral)} \ $ en este MOSFET es 2-4V, así que pensé que podría encenderlo con 3.3V. Sin embargo, el valor que necesitaba para cambiar a este tipo es en realidad 10V (lea de la fila \ $ R_ {ds (on)} \ $ en la hoja de datos).

Según la sugerencia de Respawned Fluff, agregué un controlador MOSFET entre mi salida lógica y el MOSFET y, efectivamente, las cosas empezaron a funcionar perfectamente. Probablemente también podría haber cambiado mi MOSFET por uno de nivel lógico. Aquí está el circuito de trabajo final:

ElcontroladorMOSFETes MIC4452YN .

    
pregunta mgalgs

2 respuestas

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Bueno, la hoja de datos de su MOSFET intenta darle una cucharada de cómo usarlo correctamente (como interruptor):

Necesitas10VVgsparaobtenereseRds(activado).¿Leestádando4VVgsyesperaelmismoRds(en)?Pordesgracia,nofuncionadeesamanera.MeparecequehausadoelvalorVgs(th)ensudiseño,peroesosololegarantiza250uAeneldrenaje:

Esorealmentesetraduce(enlascondicionesdepruebadelahojadedatosconVds=Vgs)a4V/250uA=16KohmRdsonenelumbral.AsíquelamayorpartedelacaídadevoltajeestaríaenelMOSFETycasinadaenlabobinadelsolenoidesieseeselRdsonquerealmenteestárecibiendo.(Pongasusolenoideenserieconunaresistenciade10Ko15K,directamentealafuentesinMOSFETyveasiaúnseenciende.Apuestoaquenolohará).Porsupuesto,esteRdsoneselpeordeloscasos,yaqueVgstheselmáximo[=valordelpeorcaso].EncontrarámásinformaciónsobrecómonavegarporunahojadedatosMOSFETen mi respuesta anterior a una pregunta muy similar . Al parecer, el increíble Rds (en) en Vgs (th) es un gotcha novato perenne.

Su solenoide de Amazon no tiene nada parecido a una hoja de datos, pero puede medir la caída de voltaje a través de la bobina del solenoide y / o la corriente a través de él para ver exactamente qué está pasando.

Una hoja de datos de solenoide respetable tiene datos que le permiten saber exactamente cuánto voltaje necesita para encenderlo (y cuánta corriente consume en ese punto). Por ejemplo, esta serie :

Siutilizarasusolenoide(nominal)"12V", se necesitan al menos 9.6V para encenderlo y extraerá al menos 1.52mA en este punto. (También le proporciona el voltaje de apagado). Ya que no tiene esos datos disponibles para su solenoide, tendrá que determinarlo experimentalmente (por ejemplo, usarlo directamente con una fuente de voltaje variable) y luego decidir qué necesita. para encenderlo.

    
respondido por el Fizz
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Observe la figura 1 de la hoja de datos de su MOSFET:

El valor Rds (activado) se aplica a la parte izquierda de las curvas, los valores bajos de \ $ V_ {DS} \ $ donde \ $ I_D \ $ dependen fuertemente de \ $ V_ {DS} \ $. Para valores más altos de \ $ V_ {DS} \ $, ingresa el régimen de saturación y la corriente ahora depende principalmente de \ $ V_ {GS} \ $ en lugar de \ $ V_ {DS} \ $ .

Para su dispositivo, para llegar al punto donde puede entregar 2 A, debe aplicar aproximadamente 5,5 V a la puerta. Para un diseño robusto, probablemente debería aplicar 1 V o más sobre esto para asegurarse de que está operando en el régimen lineal en lugar de la saturación en su punto de operación.

    
respondido por el The Photon

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