¿Controlar MOSFET 12V con 5V, con transferencia PMW?

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Soy nuevo en electrónica, y todavía estoy tratando de envolver completamente mi cabeza en torno a los MOSFET. Tengo algunas preguntas sobre el control de un MOSFET de 12v con solo 5v en la puerta y una cantidad de corriente increíblemente pequeña.

Aquí está la situación: Tengo una fuente de alimentación de 48V que estoy convirtiendo a 12V, con una corriente de salida máxima de 33A. Conectado a esta corriente de salida de 12V, hay un motor de 12V y un Arduino. Me gustaría controlar el motor utilizando uno de los puertos PWM de Arduino y un MOSFET para minimizar el consumo de corriente a través del arduino.

Desafortunadamente, los puertos PWM de Arduino solo pueden proporcionar 5V. El MOSFET que controla mi motor (creo) tendrá que ser de 12V, y lo que he leído sobre el tema me dice que controlar un MOSFET de 12V con una compuerta de 5V conduce a ... Cosas malas. Esa es mi primera pregunta: ¿qué pasará si intento hacer esto?

Mi segunda pregunta es esta:

¿Cómo puedo crear un circuito que permita a mi Arduino controlar el MOSFET de 12 V usando una corriente de 5V, 4 a 40 miliamperios, mientras el MOSFET reacciona lo suficientemente rápido como para permitir que PWM llegue a los motores? ¿Cuáles son las especificaciones de MOSFET que necesitaré para hacer esto?

La pregunta más importante es, por supuesto, ¿cuáles son los mecanismos detrás de todas estas cosas? Hablando con la gente, los escucho hablar sobre el uso de un transistor como una "fuente de baja impedancia", y para ser honesto, no entiendo a qué se refieren. ¿Cómo funciona eso en todo?

    

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lo que he leído sobre el tema me dice que controlar un MOSFET de 12 V con una compuerta de 5 V conduce a ... Cosas malas. Esa es mi primera pregunta: ¿qué pasará si intento hacer esto?

La clasificación de voltaje de la fuente de drenaje de un MOSFET no le da ninguna pista sobre qué voltaje de fuente de entrada necesita. Un MOSFET de nivel lógico funcionará incluso con una unidad de 3.3 V, por ejemplo, y puede tener una clasificación de fuente de drenaje de 20 V o más.

  

¿Cómo puedo crear un circuito que permita a mi Arduino controlar el MOSFET de 12 V usando una corriente de 5V, 4 a 40 miliamperios, mientras el MOSFET reacciona lo suficientemente rápido como para permitir que PWM llegue a los motores?

De hecho, el mayor problema al que te enfrentarás es la corriente limitada que un microcontrolador GPIO puede hundir o generar: esta corriente es la que carga y descarga la capacitancia de la compuerta MOSFET y controla qué tan rápido se enciende o apaga el dispositivo.

Lo que deberá usar es un controlador MOSFET : este es un circuito que tomará la señal de baja corriente del Arduino y la reforzará lo suficiente como para impulsar el MOSFET. Hay literalmente cientos de circuitos integrados de controlador monolítico en el mercado de una multitud de proveedores, que funcionan muy bien y son bastante rentables.

    
respondido por el Adam Lawrence

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