¿Es esta una manera sensata de cambiar una línea de 12V con una lógica de 3.3V?

Muchos problemas con tu circuito:

1. T1 se utiliza como seguidor de emisor. Por lo tanto, su salida será menos que la entrada de 3.3 V. Figura 700 mV para la caída B-E, y el máximo al que se conduce la puerta de Q1 es 2.6 V

2. Q1 se utiliza como un seguidor de origen. Por lo tanto, su salida será menos que su entrada. A diferencia de un BJT, como es T1, el voltaje G-S no se conoce tan fácilmente. Para conducir cualquier corriente sustancial, debe al menos algo por encima del voltaje de umbral de la compuerta. Con solo 2.6 V en la compuerta, es posible que no quede ningún voltaje para impulsar el motor. Básicamente, el motor nunca será encendido por este circuito.

3. Incluso si lo anterior no fuera un problema, no hay nada que haga bajar la compuerta de Q1 cuando se supone que el motor está apagado.

Un circuito simple que hace lo que usted quiere es usar un FET de canal N que pueda manejarse bien desde 3.3 V como un interruptor lateral bajo. Por ejemplo, el IRLML6344 sería adecuado aquí. Tiene un máximo de R _DSON de 37 mΩ con solo una unidad de puerta de 2,5 V.

Conecte el motor (con el diodo como se muestra) entre la fuente de alimentación de 12 V y el drenaje FET, la fuente a tierra, y conduzca la puerta directamente desde la salida digital de 0 a 3.3 V. Sí, es así de fácil:

No, probablemente este no sea un enfoque sensato porque el MOSFET del canal N está cableado como un seguidor de la fuente y, por lo tanto, no puede producir una salida de voltaje que sea mayor que el voltaje de activación de la compuerta. De hecho, con (digamos) 5 voltios aplicados a la base de T1, el emisor tendrá aproximadamente 4.3 voltios y esto impulsa la puerta MOSFET. Sin embargo, el MOSFET necesita tal vez 4 voltios entre la puerta y la fuente para activarlo adecuadamente, por lo que es posible que vea aproximadamente un voltio en su motor.

La mejor manera es usar un MOSFET de canal P como este: -

Fuente de la imagen .

Hay básicamente dos enfoques aquí que son buenos:

Use un MOSFET de canal N en el "lado bajo" de la carga, de modo que el drenaje se conecte a la carga y la fuente se conecte a tierra.

Dependiendo del voltaje de umbral del MOSFET, puede estar bien con el accionamiento directo de la compuerta MOSFET desde su microcontrolador, y esto generalmente funciona bien en sistemas que no necesitan ser muy rápidos o muy potentes. Elegir un FET de nivel lógico (por lo que está seguro de activarlo) es un buen enfoque.

(En algunos casos, como los sistemas de alta velocidad y alta potencia, es mejor conducir la compuerta MOSFET de forma segura, utilizando un controlador de compuerta como un Microchip MCP1402 IC con un suministro de 12V).

También es una buena idea colocar un resistor de valor bastante alto de la puerta a tierra, purgar la carga almacenada de la puerta en caso de que el circuito del controlador entre en un estado de alta Z, en cuyo caso la carga no se apagará . También se puede usar una pequeña resistencia en serie (por ejemplo, 10 ohmios) para amortiguar el sonido de la capacitancia de la compuerta del FET y la inductancia parásita del cableado de la compuerta.

O, puedes ir por un interruptor de lado alto. Si hay otra ruta a tierra común, o no está seguro de cómo se conecta a tierra, y no quiere romper el circuito allí, a veces cortar el riel de + 12V es un mejor enfoque.

Necesitamos un MOSFET de canal P.

Conecte la fuente a + 12V, y conecte el drenaje a la carga (lado positivo de la carga, a diferencia de la caja del interruptor del lado bajo donde el MOSFET está conectado entre el negativo de carga y tierra, y el riel de + 12V siempre está conectado a la carga. En este caso de interruptor de lado alto, vamos a dejar la tierra conectada a la carga e insertar el MOSFET entre el riel de +12 V y el positivo de carga.)

Tendremos que colocar una resistencia pull-up entre la puerta y la fuente, digamos 10k, que mantendrá la puerta en + 12V. El MOSFET del canal P permanecerá desactivado de forma predeterminada.

Ahora, cuando la compuerta es suficientemente negativa en relación con la fuente, como cuando VG está por debajo de 10 V o menos en relación con el suelo, VGS será de -2 V o menos, y el FET se activará.

No puede simplemente conectar un microcontrolador que tenga, por ejemplo, niveles lógicos de 0-3.3V a esto, el FET nunca se apagará. (Y puede que no le guste que lo suban a + 12V en ese pin).

Necesitamos otro transistor. Un pequeño canal N MOSFET o NPN BJT. No tiene que ser un dispositivo de alta potencia. Un 2N3904 estaría perfectamente bien, por ejemplo.

Conecte esto con el colector a la compuerta del MOSFET de potencia, conecte el emisor a tierra y la base a su circuito de microcontrolador con una resistencia.

Ahora, cuando el pin MCU va a + 3.3V, el pequeño transistor NPN se enciende y empuja la compuerta MOSFET de potencia del lado alto hacia abajo cerca de la tierra, encendiéndola y encendiendo la carga.

O ... investigue la señal de entrada de habilitación / PWM que se proporciona en los modernos ventiladores de PC sin escobillas de cuatro cables.

Si bien todas las sugerencias probablemente funcionarán con su ventilador, tenga en cuenta que el fabricante del ventilador no recomienda el cambio de lado alto / lado bajo para controlar la velocidad del ventilador. Y como uno de los comentarios sugirió usar un fan de 4wire pwm :)