¿Qué buscar en la hoja de datos al elegir un MOSFET?

El 12V y 6A es un buen punto de partida. Esto me indica que necesita un mosfet con una capacidad de voltaje de fuente de drenaje máxima superior a 12V, por lo que 20V sería un criterio mínimo para esto.

Desea cambiar 6A y querrá hacerlo con una caída de voltaje mínima, como un contacto de relé, por lo que está buscando Rds (encendido) a continuación (por ejemplo) 0,1 ohmios. Esto significa que a 6A desarrollará una pequeña tensión en el dispositivo de 0.6V (ley de ohmios).

Sin embargo, eso producirá una descarga de energía de 6 x 6 x 0.1 W = 3.6 W, por lo que si está buscando un dispositivo de montaje en superficie, preferiría una descarga más baja de aproximadamente 0.5 W como máximo.

Esto significa que Rds (activado) sería más como 0.014 ohmios.

Hasta ahora, su aplicación necesita un transistor de 20V, capaz de conmutar 6A con una resistencia de activación de no más de 0.014 ohmios.

Vgs es "similar" al voltaje de la bobina en un relé: es la cantidad de voltaje que necesita aplicar a la bobina para que el interruptor BUT para un FET sea una cosa lineal y, si no aplica suficiente voltaje, el mosfet no se encenderá correctamente: su resistencia de encendido será demasiado alta, se calentará bajo carga y tendrá uno o dos voltios de tensión cuando desee una buena resistencia baja.

A continuación, debe inspeccionar los detalles de la especificación para ver cuánto necesita aplicar para garantizar la baja resistencia de encendido que desea. Un poco más sobre esto más abajo.

El IRFZ44N tiene en la primera página de la hoja de datos: -

Vdss = 55V, Rds (encendido) = 17.5 mili ohms y Id = 49A

No es un dispositivo de montaje en superficie, por lo tanto, un poco más de calor generado no va a importar demasiado (con un disipador de calor), por lo que hará lo que quieras que haga, pero buscaría un dispositivo con Vds más pequeños ( diga 20V) y probablemente encontrará uno con mucho menos de 10 mili ohms en resistencia.

Si observa las características eléctricas en la página 2, verá que la resistencia de 17.5 mili ohms requiere un voltaje de unidad de 10 V en la compuerta (tercera línea abajo en la tabla). Menos que este nivel de transmisión y la resistencia de encendido aumenta al igual que el calor producido.

En este punto, ya no puedo decidir por ti, pero creo que podrías estar buscando un dispositivo que funcione desde niveles lógicos. En cuyo caso el IRFZ44N no funcionará.

El STB36NF06L es un poco más alto con la resistencia de encendido, pero la especificación sí sugiere que funcionará desde una unidad de 5 V en la compuerta. para encontrar uno que sea más adecuado.

Me sentiría tentado por esto . El PH2520U es un dispositivo de 20V, 100A, 2.7 mili ohmios cuando el voltaje de la compuerta es de 4.5V. Si sus niveles lógicos son 3V3, consulte la figura 9 para ver si funcionará bien en 3V3.

Un último pensamiento acerca de las cosas: está queriendo cargar una PWM y si la frecuencia es alta, encontrará que la capacitancia de la compuerta lleva algo de corriente de la unidad a la compuerta para que se mueva hacia arriba y hacia abajo rápidamente. A veces es mejor compensar la resistencia activa para encontrar un dispositivo con menor capacitancia Vgs. Usted está en el comercio de caballos ahora. Manténgase lo más bajo posible en la frecuencia de conmutación y debería funcionar bien desde un pin lógico de 5V.

Si lo va a utilizar con salidas de nivel lógico, lo primero que debe mencionar es que el voltaje de encendido para la mayoría de los MOSFET es un poco demasiado alto, por lo que debe elegir los diseñados especialmente para niveles digitales. Básicamente, está buscando un voltaje GATE - SOURCE bajo que proporcione la cantidad de corriente de DRENAJE para su aplicación. Busque "MOSFETs N-Channel de nivel lógico" Luego se reduce a una baja resistencia de Drenaje-Fuente (recuerde la Potencia perdida = I ^ 2 * R) y la capacidad de manejar la cantidad de corriente que desea cambiar a la tensión que desea cambiar.

Busque un gráfico que le muestre la corriente de drenaje para un voltaje de fuente de puerta en particular.

La otra cosa que debe recordar acerca de los interruptores MOSFET es que debe activar activamente apagarlos: para encenderlos, coloque un voltaje en la compuerta. Para asegurarse de que se quita la CARGA de la puerta, agregue una resistencia (100k - 1M0) entre la puerta y la tierra o asegúrese de que su salida tire de la entrada a tierra en lugar de convertirse en una alta impedancia.

En cuanto a una recomendación, eche un vistazo a enlace

Primero: Aprenda a usar y amar la función de "búsqueda paramétrica" del catálogo de Digi-Key. Le permite buscar parámetros comunes (como Rdson, Vds, etc.) en todos los fabricantes. ¡Es increíble!

Segundo: los MOSFET a menudo requieren una unidad de 10 V en la compuerta para obtener el mejor rendimiento y, a menudo, requieren corrientes significativas al conmutar (por muy poco tiempo) para que salgan rápidamente del "aislamiento" al "completamente conductor". Si los mantiene en la zona de transición durante demasiado tiempo, se calentarán y fallarán.

Por lo tanto, es posible que desee ver un MOSFET más un chip de controlador adecuado. El IRS2301 es un chip controlador MOSFET que puede colocar 10V en la puerta de un MOSFET desde una señal de control de 5V o 3V3 (asumiendo que Arduino de 5V o 3V3 es lo que está usando). Además, puede proporcionar una unidad de 10V arriba la tensión principal para la conmutación de lado alto, pero no necesita eso en este caso, si cambia. Tenga en cuenta que los 12V completos deben incluirse en el suministro del chip del controlador.

Si busca la hoja de datos, no necesita la unidad del lado alto si solo está cambiando en el lado bajo; para que pueda omitir el diodo y el capacitor de arranque en el diagrama.

Una vez que haya encontrado un número de MOSFET que son suficientes para su carga (lo que significa en gran medida lo suficientemente bajo Rdson), puede comprar el precio. Sin embargo, otro parámetro útil es buscar una carga de puerta baja, porque esto significa que el dispositivo cambiará más rápido. Sin embargo, es típico que cuanto más bajo sea el Rdson, mayor será la carga requerida de la compuerta.

El propio Arduino solo tiene una capacidad nominal de 25 mA (máximo de 40 mA) de un solo pin, lo que probablemente no sea suficiente para impulsar los MOSFET con la suficiente rapidez. He intentado hacer PWM sin un chip de controlador en cargas de 6A, y no funciona tan bien. O quemas los pines del Arduino o introduces una resistencia limitadora de corriente y terminas no conduciendo los MOSFET lo suficientemente rápido.

Otra cosa de la que preocuparse es el voltaje máximo. Cuando la hoja de especificaciones dice 20V, lo dice en serio. Si está conduciendo una carga inductiva que puede aumentar por encima del voltaje nominal, matará a sus MOSFET. Sin embargo, los LED no son muy inductivos, por lo que un pequeño capacitor para absorber la inductancia del cable de conexión probablemente sea suficiente para mantener seguro su interruptor.

Actualmente, el dispositivo más barato en existencia en DigiKey disponible en cantidades individuales, con Rdson suficientemente bajo, es el NXP PSMN1R1-25YLC, a $ 1.50 en singles.

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