Elegir y sesgar un MOSFET controlado por un microcontrolador, ¿importa la corriente?

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Necesito ayuda para elegir un MOSFET para el circuito que describí aquí , que diseñé originalmente utilizando un BJT pero decidí que los FET tienen más sentido en este caso.

El FET será controlado por un PIC24 que envía una lógica alta o lógica baja al FET. Sé que los FET son dispositivos controlados por voltaje, pero me pregunto si también se necesita una corriente mínima para encender el FET.

Si es así, ¿es necesario que el FET esté sesgado para que el PIC24 pueda generar suficiente corriente para encender el FET?

Tampoco estoy muy familiarizado con los FET de sesgo, por lo que también tengo curiosidad por los FET preinternados, pero son algo difíciles de encontrar en Google. ¿Podrías recomendar otros recursos?

    
pregunta Christina

2 respuestas

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La puerta de un FET tiene una resistencia casi infinita, pero una capacitancia parásita. Lo que esto significa es que hay un consumo de corriente CC de 0 cuando está encendido o apagado, pero se requiere algo de corriente para cambiar entre los estados. Los FET más grandes y de mayor corriente tienden a tener capacidades parásitas más altas y, por lo tanto, requieren más energía para encenderse o apagarse.

La corriente requerida para cambiar es generalmente muy baja, y a menos que cambie a alta velocidad (cientos de kilohercios y más) o su FET sea muy grande, podrá conducirlo directamente desde su microcontrolador.

Lo importante a considerar al elegir un FET para este propósito no es la polarización, sino el voltaje de umbral de la compuerta. Asegúrese de que el voltaje de umbral del FET seleccionado sea lo suficientemente bajo como para que su microcontrolador pueda encenderlo por completo. No confíe en la figura de la tabla de la hoja de datos, esto se cita a menudo para corrientes muy bajas. En su lugar, compruebe el voltaje de la compuerta frente a la fuente / el gráfico de corriente de drenaje, y asegúrese de que, en el alto voltaje lógico de su microcontrolador, el FET pueda conducir la cantidad de corriente deseada.

    
respondido por el Nick Johnson
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El circuito al que usted hizo referencia no va a funcionar muy bien, independientemente de si utiliza un transistor bipoalr o un MOSFET. Esto se debe a que está intentando realizar el control High-Side con un dispositivo NPN o de canal N.

Debido a que está trabajando con un panel solar, tiene dos opciones: regulador de derivación o regulador de serie.

Un regulador de derivación hace uso de una propiedad de los paneles solares: funcionan de alguna manera como una fuente de corriente. Es decir: para una cantidad determinada de insolación (la cantidad de luz solar que llega al panel), la corriente permanece aproximadamente igual a la que varía el voltaje del terminal. Un panel solar generalmente puede funcionar con un cortocircuito directo en sus 'cables de salida sin ningún daño.

La ventaja de un regulador de derivación es que el cable negativo del panel se puede conectar a la tierra de su circuito y aún permite el uso de un transistor NPN o MOSFET de canal N para proporcionar el cortocircuito a través del panel. Obviamente, hay un diodo en serie desde la unión del panel solar (+) / transistor a la batería. Este diodo es necesario de todos modos para que el panel solar no descargue la batería cuando los niveles de luz son bajos.

Debido a que el regulador de derivación tiene que disipar toda la energía no deseada en forma de calor, la configuración más común del regulador de derivación es el controlador "bang-bang". Aquí es donde la derivación está completamente APAGADA (permitiendo la máxima corriente de carga posible) o completamente ENCENDIDA (el panel solar está en cortocircuito, lo que da como resultado una NO corriente de carga). Esto da como resultado un calor mínimo en el dispositivo de conmutación. Muchos controladores de carga solar económicos funcionan de esta manera.

La otra opción es un regulador en serie. Ahora tiene que elegir: puede utilizar transistores bipolares NPN o MOSFET de canal N como elemento de paso PERO que tiene que controlar el cable negativo del panel solar. En otras palabras, el cable positivo del panel solar se conecta directamente al terminal de la batería (+) (a través de un diodo en serie si es necesario). El cable negativo del panel solar se conecta al drenaje del MOSFET de canal N, y el terminal fuente del MOSFET va a tierra del circuito.

Menciono que el diodo de serie en el cable (+) del panel solar podría ser opcional. Esto se debe a que puede no ser necesario porque puede apagar el transistor / MOSFET cuando la carga no es posible debido a que no hay suficiente luz en el panel.

Si desea optar por un MOSFET de canal N controlado por un microcontrolador, mi parte de "ir a" para la conmutación de CC de baja tensión y media corriente es el IRF3708. 30V, 62A continuo, 0.012 Ohms Rds encendido. Conduzca la puerta con una resistencia de 47 ohmios montada lo más cerca posible de la puerta.

    
respondido por el Dwayne Reid

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