Elección de MOSFET para tira de LED de 12v y lógica de 3.3v

Actualmente estoy planeando un proyecto en un controlador LED RGB habilitado para Wi-Fi de bajo costo y podría necesitar ayuda para revisar mi lista de piezas y el concepto general.

Lo que quiero hacer es construir un controlador (tira) LED RGB habilitado para WiFi de costo relativamente bajo. Al final, debería controlarse a través de una aplicación de Android que ya se está desarrollando en mi tiempo libre. Para el módulo WiFi, quiero usar la infame placa ESP8266, es decir, una ESP-07 .

Estamos hablando de tiras LED RGB normales (5050 SMD en mi caso), nada especial.

El plan es flashearlo con firmware nodemcu (no se puede proporcionar un enlace, pero buscar "nodemcu" en Google mostrará de qué se trata, pero en realidad no importa por el bien de la pregunta), escriba una implementación de servidor TCP simple lo que permite manipular el ciclo de trabajo de 3 pines GPIO a través de la red. No tengo problemas relacionados con el software o la programación de la MCU, la aplicación o cualquier otra cosa. De lo que no estoy seguro es de la electrónica involucrada aquí. He llegado a entender que quiero usar transistores o MOSFET para controlar las tiras de LED de 12v usando la lógica de 3.3v del ESP8266. Por lo que sé, debería elegir un FET que se pueda cambiar rápidamente (requisito para PWM) y que tenga un voltaje de umbral de puerta máximo inferior a 3,3 voltios. Según estos requisitos y la disponibilidad de mi proveedor,y quiero conectarlo directamente a las tres salidas GPIO del Microcontrolador.

¿Hay alguna razón para que esto sea una mala idea? ¿Debería quizás agregar un diodo? No lo creo, ya que los LED son de carga resistiva y no inductivos (por lo que no debería haber picos de voltaje ni nada por el estilo, pero soy un profano en lo que respecta a la electrónica, mucho más involucrado en la programación ...) Por favor dígame si hay algún peligro en este plan y gracias por tomarse el tiempo de leer mi plan.

¿Estamos hablando de LED direccionables individualmente o de aquellos en los que solo puede controlar toda la tira como una sola entidad? ¿Cuál es el consumo máximo de corriente de un canal de la tira?
No tengo la hoja de datos de la tira a mano, pero es una tira SMD 5050 y funciona cómodamente con una fuente de alimentación de 5A durante unos 5 metros de la tira. Probablemente podría agregar algo más, por lo que la corriente máxima por canal sería algo así como 5A dividido por tres, para lo cual el MOSFET parece suficiente. También edité la publicación original.
Por si alguien pasa por aquí como yo buscando un mosfet para controlar tira desde el esp8266 puede usar el IRLZ44N. Fuente: www.esp8266color.com
@NickJohnson, los LED de 12 V generalmente no se pueden direccionar individualmente. Estos son los que tienen 4 líneas de control, Rojo, Verde, Azul y Tierra. Los LED direccionables individualmente generalmente funcionan con 5 V y tienen 3 líneas de control, +5 V, tierra y entrada de datos.

Respuestas (1)

El FET al que se vincula no es adecuado para su aplicación. Echando un vistazo a la tabla de "características típicas", vemos esto:

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Vgs(th) aparece entre 2 y 4 voltios; ya podría ser más alto que nuestro voltaje de suministro, pero no especialmente en la columna de "condiciones" a la derecha: la especificación se da con solo 250 microamperios de corriente. Presumiblemente, sus LED dibujarán mucho más que eso.

Para determinar si el FET es adecuado, necesita saber cuánta corriente planea consumir, luego busque el gráfico que representa las "características típicas de salida":

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Busque una línea que corresponda al voltaje de puerta que planea usar (en este caso, no hay una lo suficientemente baja) y busque dónde se aplana la curva. Si eso es a un nivel actual mayor que la cantidad de corriente que necesita suministrar, está bien. Alternativamente, mire las "características de transferencia típicas":

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Esto traza la corriente máxima en función del voltaje de la puerta, por lo que puede trazar una línea desde el voltaje de la puerta de su MCU (3,3 voltios) para determinar cuál será el nivel máximo de corriente en ese voltaje de la puerta. Nuevamente, en este caso, la trama en realidad no es lo suficientemente baja como para evaluar eso en este FET en particular.

Siga buscando, hay FET que cumplen con sus requisitos, y recuerde que todo depende de la cantidad de corriente que planee conducir.

¿Qué hay de usar un segundo transistor pequeño para cambiar el Mosfet? Lógica de 3.3v -> Puerta de transistores pequeños (12V en el colector), Emisor de transistores pequeños -> Puerta MOSFET (12V nuevamente en el colector) - ¿Tiene esto algún sentido?
@RobinHeller Sí, eso es posible, pero seleccionar un MOSFET de potencia con un Vgs (th) más bajo sería mucho más sencillo.
¿Qué características necesitaría investigar para encontrar un transistor regular compatible para cambiar el FET? Puedo obtener el IRFZ44N bastante barato de China, por lo que es más una decisión económica.
Igual que el anterior, solo que la corriente que necesitará conducir es mucho menor. O utilice un BJT de baja potencia. ¡Me resulta difícil creer que el IRFZ44N es el único FET que puede obtener a bajo precio de China!
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