Selección de un MOSFET para conducir la carga desde la lógica

Question

Estoy buscando conducir un cerradura de puerta magnética de un Arduino. He encontrado una pregunta sobre accionar un solenoide desde un Arduino que incluye un circuito que parece perfecto para este tipo de situaciones:

Lo que no entiendo es cómo seleccionar un MOSFET para el trabajo. ¿Qué propiedades debo buscar, si conozco mi nivel lógico, la tensión y la corriente del dispositivo?

En este caso es la lógica de 5V, y la carga funciona a 12V / 500mA, pero sería bueno saber la regla general.

Answer 1

Tienes un problema de lujo: hay miles de FETs adecuados para tu trabajo.

1) el nivel lógico. Tienes 5 V, y probablemente menos de 200 mV cuando está apagado. Lo que necesitas es \$V_{GS(th)}\$ es la tensión umbral de la puerta, a la que el FET comienza a conducir. Se da para una corriente específica, que también hay que vigilar, porque puede ser diferente para diferentes FETs. Para ti puede ser útil un máximo de 3 V a 250 µA, como para el FDC855N . A 200 mV (o menos) tendrás una corriente de fuga mucho menor que esa.

2) Máximo \$I_D\$ continua. 6.1 A. OK.

3) el \$I_D / V_{DS}\$ gráfico:

Este es de nuevo para el FDC855N. Muestra la corriente que el FET absorberá a un determinado voltaje de puerta. Puedes ver que es de 8 A para un voltaje de puerta de 3,5 V, así que está bien para tu aplicación.

4) \$R_{DS(ON)}\$ . La resistencia de encendido determina la disipación de energía. Para el FDC855N es de 36 mΩ como máximo a 4,5 V de tensión de puerta, a 5 V será un poco menos. A 500 mA eso provocará una disipación de 9 mW. Eso es más que suficiente. Puedes encontrar FETs con mejores cifras, pero realmente no hay necesidad de pagar el precio extra por ellos.

5) \$V_{DS}\$ . La tensión máxima de drenaje-fuente. 30 V para el FDC855N, por lo que para su aplicación de 12 V OK.

6) paquete. Es posible que desee un encapsulado PTH o SMT. El FDC885N viene en un encapsulado SuperSOT-6 muy pequeño, lo que está bien, dada la baja disipación de energía.

Así que el FDC855N será muy bueno. Si quieres puedes echar un vistazo a la oferta de Digikey. Tienen excelentes herramientas de selección, y ahora ya sabes los parámetros que debes tener en cuenta.

Answer 2

Necesitas un MOSFET que se encienda completamente con tu entrada de 5V, la especificación a buscar es Vth (voltaje de umbral)
Tenga en cuenta que esta cifra es sólo la iniciar de encendido, por lo que la corriente de drenaje-fuente será aún muy baja (a menudo se ve Vds = 1uA o similar como condición anotada)

Así que si tu Vth es, por ejemplo, 2V, probablemente quieras unos 4V para que se encienda bien - la hoja de datos tendrá un gráfico de Vg vs Id/Vds para mostrarte cuánto se encenderá el MOSFET con diferentes voltajes de puerta.
Rds es la resistencia de la fuente de drenaje, que puede indicar la potencia que disipará el MOSFET (por ejemplo, Id^2 * Rds)

También es necesario que esté clasificado para la tensión máxima de la fuente de drenaje y la corriente de la fuente de drenaje (Vds e Id), que en tu caso son 500mA y 12V. Así que algo como Vds >= 20V y Id >= 1A estará bien.