MOSFET Motor Switch

Dos problemas:

1. El voltaje de umbral de la puerta (Vth) es 3V-5V y el Arduino solo puede suministrar 5V. Es posible que solo esté activando parcialmente la pieza. Si desea conducir el pin con una salida de Arduino, el voltaje de umbral máximo de su compuerta probablemente debería estar en el rango de 4V.

2. El MOSFET que ha elegido tiene una resistencia nominal de 2.2 ohmios, que es bastante alta para conducir un motor. El enlace del motor que publicó es en realidad para dos modelos de motor, uno que funciona a 5.2 A es la variante de bajo voltaje. Si esto es realmente el dibujo 5.2A (sospecho que no lo es, pero es toda la información que tengo) Y el MOSFET se activó por completo, tendrías

P _disipado = 5.2A * 5.2A * 2.2Ω = 59.5Watts

Si tiene la otra variante y su motor está dibujando 1.32A, la potencia disipada en el interruptor aún es alta para un FET con pestaña de plástico:

P _disipado = 1.32A * 1.32A * 2.2Ω = 3.8W

Su poder disipado en su interruptor es muy alto.

Haz esto:

1. Conecte su motor a su fuente de alimentación sin el MOSFET y mida la corriente
2. Si su corriente es demasiado alta para este MOSFET, elija un MOSFET con una resistencia de activación más baja y (preferiblemente) un voltaje de umbral más bajo

Si tiene que elegir otro MOSFET, elija un MOSFET con pestañas de metal para poder agregar un disipador de calor si es necesario. Las pestañas de plástico son geniales, pero no para prototipos. Idealmente, desea disipar la menor potencia posible en el MOSFET. Cualquier cosa con una resistencia de activación de 0,1 ohmios y una tensión de umbral de puerta inferior a 4 V debería funcionar bastante bien.

Para explicar sus síntomas, a medida que el MOSFET se calienta, la parte se vuelve un poco más eficiente. Si observa las curvas de operación en función de la temperatura, generalmente obtendrá un pequeño beneficio ... hasta el fallo. Esta es la razón por la que el motor comienza a acelerarse a medida que su MOSFET se calienta. Se cae menos voltaje en el MOSFET en comparación con el motor.

Recomiendo usar un optoaislador entre la salida de Arduino y el MOSFET. También creo que el voltaje de la compuerta es demasiado bajo, lo que impide un encendido completo.

Aquí hay un ejemplo con optoaislador (tenga en cuenta que el control se invertirá: cuando el pin arduino esté encendido, el motor estará apagado)

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Estos MOSFETS son agradables para tales tareas. Están clasificados para alto voltaje / corriente, tienen una resistencia de encendido muy baja e incluyen protección de diodo incorporada. ¡Además, puedes obtener algunas muestras gratis si lo pides amablemente! :)

Gracias por todos los comentarios. encajado ligeramente la solución. Seleccioné un nuevo MOSFET (Digikey IRLB8721PBF-ND) y el problema se resolvió. Este nuevo modelo ofrece Rds de 8.7 mOhm para disipación de baja potencia y Vgs de 2.35V. El nivel de salida de Arduino 3.3V cumple fácilmente los requisitos. Este modelo MOSFET también ofrece una lengüeta de metal para el control del calor, pero es poco probable que lo necesite, ya que la disipación del circuito es de 2.5A * 2.5A * .008 ohm = 40mWatts. Por cierto ... mi motor está funcionando a 18V. Acabo de hacer un mal trabajo indicándolo correctamente en la imagen adjunta.

Incluiré capacitancia en mi circuito para la protección Arduino como se sugiere. Y para aclarar, en el futuro publicaré un esquema en lugar de una imagen. Punto tomado.

No soy un experto, pero tuve un problema similar antes. Lo más probable es que su MOSFET no esté completamente encendido a 5 V en la puerta. Incluso si la hoja de datos dice que algo como el voltaje de umbral es de alrededor de 4 V, parece que este es el punto en el que el MOSFET comienza a abrirse, no cuando está completamente abierto. Cuando se encuentran en este estado "parcialmente abierto", los MOSFET tienden a dejar pasar menos corriente a través de ellos y disipan el resto como calor. Nuevamente, no soy un experto, así que es mejor que no confíes en mi palabra, pero esta fue mi observación y comprensión acerca de lo que sucede cuando prácticamente tuve el mismo problema que tú.