Aumento de voltaje PWM para mosfet

Si el MOSFET no se abre al nivel lógico de su MCU, necesita:

• un MOSFET que se abre en VG más bajo (y le da suficientes amperios de drenaje en ese VG), o
• necesita usar un controlador de puerta MOSFET que haga la traducción de nivel lógico.

Lo que tiene allí con ese NPN es un controlador MOSFET funcional aunque básico.

Cuál de estos dos enfoques es mejor depende de varios factores... con el primero, necesita nuevos MOSFET[s], con el último puede usar los existentes, pero el circuito se vuelve más complicado y el controlador tampoco es gratuito.

También hay problemas con los MOSFET de Vgs más bajos: los que son tanto de Vgs bajos como de alta corriente tienden a venir en paquetes que son desagradables para soldar a mano, por ejemplo, NVTFS4823N es lo suficientemente similar a BUZ11 en términos de Rds y max Id, pero le dará más Id actual a Vgs más bajos. ¿La captura? Difícil de soldar a mano. Sin embargo, no son tan malos; BUK9219-55A viene en DPAK y hace 50A con controlador de compuerta de 3V; también tiene Rds lo suficientemente bueno (en comparación con BUZ11):

Los controladores Mosfet se pueden realizar de muchas, muchas maneras. Un transistor bipolar se usa con bastante frecuencia porque es barato. A veces se utilizan un par de transistores push-pull ; estos permiten que ambas transiciones (encendido y apagado) sucedan rápidamente. Puede encontrar tales pares de transistores como un solo paquete, por ejemplo, MCH6541 .

Además, si necesita un cambio de nivel (y aquí lo necesita) agregue otro transistor al frente) como en esta respuesta :

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

(La resistencia de la compuerta depende de si tiene algún problema de timbre con un MOSFET dado). Sin embargo, para requisitos de conmutación lentos, sería difícil notar la diferencia entre el 1-transistor (solo cambio de nivel) y el controlador más rápido (es decir, con transistores push-pull adicionales):

En realidad, si también realiza un cambio de nivel, puede optimizar uno de los transistores utilizando un tótem de doble NPN en lugar de un empujador (pero necesita agregar un diodo):

^{simular este circuito}

También hay controladores IC más sofisticados que utilizan curvas de conducción de compuerta diseñadas a medida. Estos generalmente reducirán las pérdidas de conmutación y prolongarán la vida útil del MOSFET. Algunos no parecen mucho más que un transistor en tamaño y requisitos de conectividad (dispositivos de 4 pines), pero básicamente tienen algo como lo anterior en el interior:

¿La captura? Cuestan más.

Usa un mejor MOSFET. El BUZ11 no está especificado para funcionar con tan solo 3 voltios: -

Si tuviera 4,0 voltios en la puerta, un motor de 2 amperios (por ejemplo) probablemente caería alrededor de 0,3 voltios y disiparía 1,2 vatios. No está mal, pero, en mi opinión, la solución más simple es obtener un MOSFET mejor como el paquete SOT23 AO3416 : -

La caída de voltaje me parece de aproximadamente 0,1 voltios y la potencia disipada sería de aproximadamente 0,4 vatios. Si este dispositivo está montado en una placa de circuito impreso pequeña con algo de cobre de placa de circuito impreso actuando intencionalmente como disipador de calor, debería ser bueno para un par de amperios.

Pero, como siempre, lea las hojas de datos y piense en las corrientes de bloqueo y no se olvide del diodo inverso en el motor para evitar que las fem contrarias destruyan el MOSFET cuando la corriente del motor se interrumpe cuando el FET se apaga.

Si no es este dispositivo, es muy probable que haya otros que se adapten a su aplicación.

Si bien las otras respuestas son mucho mejores técnicamente y más recomendadas a largo plazo, una forma económica y rápida de mejorar su circuito (para que pueda probarlo y decidir qué debe hacer) es usar una resistencia pullup más pequeña.

Si cambia R1 para decir, 2K2~1K, notará una mejora considerable en el tiempo de encendido (tenga en cuenta que también fluirá más corriente a través de T1).