Si bien un esquema de la aplicación y el voltaje del panel solar simplificarían la respuesta definitiva, aquí se explica cómo se puede seleccionar un MOSFET adecuado:
- El MOSFET debería (idealmente) encenderse con fuerza a la tensión de salida GPIO de la MCU. Digamos 3.3 voltios, por lo que estamos buscando un MOSFET de nivel lógico, uno diseñado para operación de 3.3 voltios. La tensión de umbral de la fuente de la puerta V GS (th) para dichos MOSFET normalmente estará por debajo de 1 voltio.
- La clasificación de voltaje de la fuente de drenaje MOSFET debe ser significativamente más alta que los voltajes esperados en la aplicación. Si el panel solar en cuestión funciona a un máximo de 10 voltios, buscaría un MOSFET clasificado para V DS de 20 voltios, bastante común.
- La clasificación de la corriente de drenaje del MOSFET debe ser significativamente más alta que la corriente de drenaje esperada. Para 3.2 Amperios, limitaría mi búsqueda a MOSFET clasificados a 5 Amperios o más altos
- La disipación de potencia en el MOSFET durante la conducción completa debe tratarse, ya sea a través de disipadores de calor, otras formas de enfriamiento, o simplemente manteniendo la disipación de potencia muy por debajo de la clasificación del paquete MOSFET sin disipador de calor. Dado que se especificó el orificio pasante, el paquete MOSFET común de TO-220 normalmente sería bastante seguro a una disipación de 0.5 vatios, y se calentaría, pero probablemente no tan mal a 1 vatio, sin un disipador de calor. Para lograr esto, uno buscaría un MOSFET con una resistencia R DS (on) de menos de 49 miliOhms (501 mW) o, en el peor de los casos, de 100 miliOhms. Un disipador de calor permite una latitud mucho mayor, por supuesto.
- Teniendo en cuenta los requisitos de tiempo más relajados, las pérdidas de conmutación no son un problema, ni la velocidad de conmutación ni la capacitancia de la puerta, en realidad.
Entonces, dados los parámetros anteriores, una búsqueda en Digikey arroja al menos 79 resultados, como acabo de verificar. En la clasificación por precio más bajo para compras de una sola unidad, un par de opciones son:
Por supuesto, si SMD fuera una opción, se abrirían muchas opciones menos costosas, incluidos algunos dispositivos excelentes de Alpha Omega e International Rectifier.
Como señala Russell, si proporcionar un voltaje de activación de la puerta superior al riel de alimentación de la MCU no es un problema, y se prefiere un MOSFET de canal P, entonces una búsqueda similar del MOSFET de Digikey produce varios MOSFET de canal P que cumplen con los requisitos especificaciones anteriores, dejando de lado el punto V GS (th) . Por ejemplo:
