Los pines GPIO en la Raspberry PI solo pueden generar o hundir aproximadamente 10 mA y se dañan cuando se exponen a voltajes superiores a 3.3V. El MOSFET actúa efectivamente como un relé (interruptor controlado por voltaje) que permite que el circuito controle el modo a más de 3.3 V y proporciona un modo de más de 10 mA a la carga mientras es accionado por un pin GPIO. Tenga en cuenta que no puede conducir un relé típico desde un pin GPIO porque la bobina del relé requiere más de 10 mA.
Los transistores bipolares también se pueden utilizar para realizar esta función. Los MOSFET a menudo se prefieren porque su resistencia efectiva cuando está encendida puede ser mucho más baja que un transistor bipolar (lo que les permite manejar más corriente y generar menos calor a la misma corriente). Los MOSFET también requieren muy poca corriente de control (para velocidades de conmutación lentas) y pueden conmutar una corriente muy alta debido a un cambio en el voltaje. Los transistores bipolares son amplificadores de corriente, por lo que hay una relación (llamada Beta) entre la corriente de entrada y la corriente de salida. Esta relación es limitada, por lo que a menudo es necesario usar múltiples etapas de transistores bipolares para amplificar la corriente de la unidad de 10 mA en lo que se requiere para conducir una carga real.
Los MOSFET tienen su propio conjunto de desafíos. La mayoría de los MOSFETS de canal N requieren que la diferencia de voltaje entre la compuerta y la fuente sea de 5-8 V para encenderse por completo, lo cual es necesario para cambiar eficientemente las corrientes altas. Los MOSFETS de nivel lógico están disponibles con requisitos de variadores de voltaje más bajos (variedad reducida y, a menudo, mayor costo).
EDITAR: el límite de corriente de GPIO de RPI parece ser de 16 mA por pin con un límite total de aproximadamente 50 mA, por lo que debe limitar la corriente a mucho menos de 16 mA si está utilizando varias patillas de GPIO.
