Juego de vagones controlados por Arduino - ¿Por qué se están quemando mis MOSFET?

Veo un par de cosas aquí; ninguno directamente obvio como el culpable.

1. ¿Cuánta corriente extraes del coche de slot? Es difícil decir si el MOSFET (y su cableado, en realidad) lo manejará bien.

2. ¿Arduino genera niveles lógicos de 5 V o 3.3 V? Ambas partes vendidas por Sparkfun son MOSFETS de nivel lógico de 5 V - vergüenza en Sparkfun por decir -

     

   Este es un MOSFET muy común con una resistencia de encendido muy baja y un voltaje de control (también conocido como voltaje de compuerta) que es compatible con cualquier microcontrolador de 3-5 V o interruptor mecánico.

   porque no es compatible con circuitos que emiten menos de 5V. Si tiene un sistema que genera 3.3V, necesita un MOSFET con resistencia de resistencia especificada a 3.3V.

3. El diodo de marcha libre entre el drenaje del MOSFET y la fuente de alimentación es para proteger el MOSFET, no el motor, del "retroceso" de tensión inductiva.

4. ¡Mantenga sus cables cortos! Añaden resistencia e inductancia innecesarias.

5. Breadboards son cuestionables para corrientes de más de 100 mA; Mantendría los cables de la fuente de alimentación fuera de la placa y soldarlos directamente a los MOSFET.

6. Sí, un disipador de calor sería útil; Ese puede ser tu problema. Si la pestaña del FET está demasiado caliente para tocarla, es probable que necesite un disipador de calor. Hay algunos disipadores de calor tipo clipon fáciles en Digikey que son < 50 centavos. Aquí hay uno: 591202B00000G .

7. Siempre pongo una resistencia entre la salida del microcontrolador y la puerta MOSFET; evita la oscilación debida a la inductancia y evita que el daño se propague al microcontrolador. (consulte mi entrada de blog para obtener más información)

8. Siempre coloco una resistencia desplegable para mantener el MOSFET en un estado definido durante el reinicio.

9. conexión a tierra: la conexión entre la tierra del microcontrolador y la tierra del MOSFET es crítica; Si agrega inductancia aquí, eso puede causar un mal encendido o apagado en el MOSFET. Sea breve, y si no puede, puede usar un controlador MOSFET ubicado justo en el MOSFET.

¿Cuál es la corriente máxima?

Creo que es:

• temperatura (por lo que un disipador de calor debería funcionar). ¿Te atreves a tocar el transistor (ten cuidado con la temperatura)?
• o el diodo no funciona correctamente. ¿Qué tipo de diodo estás usando? Debe ser bastante rápido con PWM y debe ser capaz de manejar el máximo. actual.

Todo se ve bien. La alimentación no se puede ver en las fotos, pero se presume que 17V se alimenta a través del controlador y el MOSFET está en el lado negativo de la carga, por lo que el V + real no aparece en el panel.

Ejecute un cable V + a la placa base y conecte un diodo inverso desde el drenaje FET (terminal central) a V +, el cátodo a V +, por lo que el diodo está polarizado en reversa generalmente. Sé que muestra un diodo a través de las pistas, PERO tener uno en el FET elimina varios errores y problemas posibles.

Te arriesgas a volar tu Arduino como está. Los MOSFET pueden reducir el drenaje para bloquear algunos fallos e insertar 17V en su Arduino.

Si el control está activado / desactivado PWM, esto parece correcto.

¿Arduino proporciona una unidad de compuerta de 3 V o 5 V?
 3V es un poco bajo para esos FET pero debería estar bien.

Bajo PWM, el FET no debería estar más que apenas caliente.
 ¿Qué tan caliente se pone?

Necesitas un diodo antiparalelo a través del coche de slot. En otras palabras, desde V + conducir el coche hasta el drenaje del MOSFET. Esto tiene polarización inversa, por lo que no es un cortocircuito cuando el FET está activado. Sin embargo, dado que el slot-car es una carga inductiva, la corriente necesitará un lugar para ir cuando el FET se apague. Al agregar este diodo, la corriente es capaz de recircular a través del motor en lugar de conducir un pico de voltaje enorme a través del FET.

Esto también es equivalente a usar un medio puente donde el interruptor del lado alto es reemplazado por este diodo.

En primer lugar, deje de usar diodos baratos como el 2n4001-4. Los motores de CC pueden crear BEMF altos, debido a la carga y la frecuencia ... Tendría diodos de conmutación ultrarrápidos como mur2020. El calor podría deberse a que la puerta no recibe suficiente energía. Verifique la especificación en la entrada de la puerta mosfet ... rango de 5 a 12v. Mosfet debe estar completamente encendido o apagado ... Si lo tiene a la mitad, creará calefacción. Este podría ser el principal problema, pero también se necesita un disipador de calor cuando se extraen amperios ...