Activación de motores mediante MOSFET

Necesito encender y apagar un motor cortando la conexión de la batería y, aunque podría usar un relé, preferiría usar un MOSFET, para que las cosas sean más pequeñas y silenciosas.

El problema es que no estoy seguro de cuál es la mejor manera de activar el MOSFET. Se conectará directamente a la batería, por lo que la carga estará justo después del MOSFET, lo que me indica que use un MOSFET de canal P... PERO la batería tendrá alrededor de 10 V (7 celdas de NiMH) y la MCU controlará el El MOSFET tendrá una señal de 5 V, por lo que la MCU no podrá apagar el MOSFET, ya que los 5 V seguirán conduciendo el MOSFET del canal P.

Lo primero que me viene a la mente es usar un BJT para controlar el MOSFET y la MCU controlará el BJT... pero quería preguntar aquí primero si hay otras opciones y pedir circuitos recomendados.

También me preocupan los diodos flyback, porque dado que el motor está en una caja sellada, no hay forma de que pueda colocar un diodo en paralelo con él para evitar picos de voltaje alrededor del MOSFET, por lo que las alternativas son bienvenidas (pero evite decir " oye que tal un relevo", porque esta opción ya la conozco, y estoy buscando otras nuevas :D ).

Los MOSFET ya tienen un diodo inverso parásito.
Sí, pero no funcionará para este caso, ya que no estará en paralelo con la carga ni proporcionará una ruta de retorno.
@Ignacio: el diodo parásito tendría que ser un zener para limitar el voltaje de drenaje. Realmente necesitas un diodo paralelo al motor.

Respuestas (2)

Según la corriente que necesita el motor, seleccione un MOSFET de canal N adecuado como interruptor del lado bajo:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El diodo flyback no necesita estar físicamente en la bobina del motor; si el motor no es accesible, el uso de un diodo en el tablero de control también funcionará, sujeto a una EMI algo mayor. Dependiendo del diodo parásito del MOSFET para la inhibición del voltaje de retorno es una muy mala idea: esos diodos del cuerpo generalmente tienen características deficientes: alta Vf y conmutación lenta.

El MOSFET indicado aquí, IRLML2502 , es un MOSFET de nivel lógico realmente económico que se enciende bastante bien a un voltaje de compuerta de 4,5 voltios, para una corriente de motor de ~ 3,4 amperios. Si necesita una corriente mayor, se pueden usar alternativas como OnSemi NVTFS5826NL (20A @ 60V).

La resistencia de compuerta de bajo valor inhibe el timbre y limita los picos de corriente del pin GPIO. El menú desplegable asegura que el MOSFET permanezca apagado mientras el microcontrolador se está iniciando o en estado de alta impedancia.

¿Cómo está el diodo en el circuito de la placa de control?
Oh, el diodo está muy bien... y tú cómo estás? :-) (Lo siento, por favor aclare lo que quiere decir con ese comentario)
Jajaja... bueno, dijiste que "usar un diodo en la placa de control también funcionará"... así que mi pregunta fue "¿cómo se ve este circuito, ya que el diodo no estará en paralelo con la carga?"... o simplemente, ¿puedes publicar otra imagen que muestre el diodo en el tablero de control?
Observe que el diodo (marcado como "Power Schottky") está en paralelo con la carga, es decir, el motor. He agregado una línea punteada para indicar dónde termina la placa y comienzan los cables del motor.
Oh, ya veo... bueno, tal vez pueda hacerlo de esta manera... No recordaba la caja sellada después de que todas las modificaciones serán solo los cables del motor...
Corrígeme si me equivoco... pero para que se encienda el canal N, ¿no debería ser más alto el Vg que el Vd (por lo tanto, Vgs)? ¿Cómo puedo saber Vd para poder saber que Vg será suficiente para encenderlo y hacer un canal no pellizcado (que permitirá un Ron bajo)?
No, Vgs es la diferencia de potencial entre G y S (como muestra el propio nombre). Entonces, todo lo que necesita es que Vgs sea lo suficientemente más alto que Vgs (th). Como S está a 0 voltios, Vgs es la salida de voltaje del pin GPIO. En cuanto al encendido "suficiente", básicamente está buscando un MOSFET con Vgs (th) significativamente más bajo que el voltaje GPIO, de ahí los dos MOSFET que sugerí.
Ohh, jajaja, cambié los pines de fuente y drenaje... Siempre arruino el orden de ellos en el canal N y el canal P... ¡mi error!
Elegí el IPD079N06L3 G, creo que se adapta más a mi aplicación...

La unidad de canal N es la opción preferida, pero usar un dispositivo de canal P con un BJT también es bueno, por lo que no hay problemas. Una tercera opción es esta: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si la salida de la MCU es de 5 V, el zener no conducirá nada más que un puñado de microamperios. La resistencia pull-up (alrededor de 2k2) asegurará que no más de 10 mV polaricen la compuerta del canal P, es decir, que esté apagada.

Cuando la línea MCU llega a 0 V, habrá aproximadamente 4,4 V en la puerta del MOSFET y esto lo encenderá. Precaución: si el suministro puede caer a (digamos) 8 V, esto aún debería funcionar proporcionando el MOSFET V GRAMO S ( t h r mi s h o yo d ) es convenientemente bajo.

Interesante... por eso me gusta preguntar cosas aquí, siempre es una buena oportunidad para aprender cosas nuevas...
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