¿Cómo controlar el LED IR usando ESP8266 (pinta de salida a 3.3v) y MOSFET para obtener un rango IR alto?

Creo que con el alto voltaje de salida de 3.3V del ESP8266, lo que significa que el$V_{gs}$voltaje del MOSFET será igual a 3.3V, estás más cerca de$V_{gs_{th}}$en comparación con el caso con el alto voltaje de salida de 5.0V. Si ve la hoja de datos de su MOSFET,$V_{gs_{th}}$está entre 1.0V y 2.5V.

EDITAR: Para aclarar mejor este punto, adjunto las curvas características IV del 2N7002. Solo un breve comentario, cada curva en el diagrama corresponde a un Vgs diferente aplicado al MOSFET. Con verde, ve la corriente que puede fluir a través del MOSFET cuando$V_{gs}=5V$y con rojo la corriente en el caso cuando$V_{gs}=3.5V$. Ahí, tienes la diferencia actual de la que estaba hablando. Por lo tanto, no es una cuestión de cuánto por encima de la$V_{gs_{th}}$usted es, pero más de la cantidad de corriente que desea que fluya y de sesgar el MOSFET en consecuencia.

¡ Mira también este applet ! Es genérico (sin MOSFET específico), ¡pero ciertamente da la idea de manera muy representativa!

Eso en realidad significa que el$I_{ds}$La corriente, que es también la corriente que circula por el LED, no es tan elevada como en el caso anterior.

Creo que si puedes encontrar otro MOSFET con un menor$V_{gs_{th}}$Eso podría ayudar.

EDITAR: Lamentablemente, no tengo ninguna recomendación para tal MOSFET. Iría a Digikey, por ejemplo, usaría el filtro Vgs(th) (Max) @ Id y seleccionaría uno con un$V_{gs_{th}}$eso es inferior a 2.5V que tiene el 2N7002. Si desea ser más preciso, debe decidir cuánta corriente desea que fluya a través del LED y encontrar un MOSFET basado en esto.

Además, aumentar el suministro de 5 V manteniendo el mismo MOSFET podría ayudar, suponiendo que el MOSFET aún no esté saturado. Pero no puedo decir si esto es cierto, todo depende de cuánto sea el voltaje en el drenaje del MOSFET.

AGREGADO: otra idea que se me ocurrió es que puede usar una combinación de NMOS y PMOS, un IC como FDG6332, y controlar la puerta de 2N7002 con la salida de este circuito. La ventaja sería que aplicaría un voltaje de puerta de 5V y no de 3.3V y obtendría el mismo comportamiento que con el Arduino.

En este caso, cuando la salida del ESP8266 es baja, M1 está apagado y también M2, ya que su compuerta se levanta con R2 a 5V. Por lo tanto, la puerta de 2N7002 se baja con R3 y no fluye corriente a través de su LED. Cuando la salida de ESP8266 es ALTA, M1 está encendido y también M2, lo que significa que la puerta de 2N7002 está conectada a 5V y tiene la misma situación que con Arduino. Solo observe que el circuito básicamente está invirtiendo el nivel lógico de la salida ESP8266.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

La salida de 3,3 V del ESP está justo en el límite del voltaje de umbral (1 V-2,5 V). Intente usar un FET diferente, el BSS138 por ejemplo, puede resolver el problema. Como consejo, eche un vistazo a la hoja de datos de su diodo IR, puede exprimir más rango (mW/sr) cuando diseñe correctamente R1.