ESP32 destruido por mosfet

Estoy controlando un dispositivo que necesita 12v y usa un máximo de 2 amperios (válvula de control de succión de la bomba de combustible del automóvil). Estoy usando esp32 junto con mosfet de nivel lógico IRLZ44N. Estoy enviando una señal PWM con una frecuencia de 1khz a la puerta desde esp. Es una configuración muy básica que usé a menudo con arduino. Sin embargo, el mosfet se calienta mucho después de unos 20 segundos y derrite la placa de pruebas. El esp32 también se calienta después de unos minutos y eventualmente deja de funcionar. Probé algunos mosfets diferentes y ya quemé dos esp32.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Al principio pensé que el umbral de la puerta era demasiado bajo para este mosfet, pero resulta que su Vgs es tan bajo como 2V para abrirse por completo. Sin embargo, eso no explicaría la quema de esp.

¿Qué estoy haciendo mal aquí?

Necesitamos un esquema. Pero las altas frecuencias de PWM no funcionan tan bien directamente desde un GPIO porque el GPIO no puede absorber o generar suficiente corriente para encender y apagar el MOSFET lo suficientemente rápido. Además, cuando usa un MOSFET como interruptor, no le importa Vgth (¿2V es el Vgth?) Porque ese es el voltaje donde el MOSFET apenas comienza a conducir. Desea los Vgs que le otorgan el RDson calificado, que es mucho más alto.
El voltaje de umbral máximo es de 2 V, ese no es el voltaje cuando el FET tiene poca resistencia. ¿Cuál es tu carga? ¿Es inductivo en absoluto? Si es así, ¿tiene un diodo antiparalelo para transportar la corriente inductiva al apagar? ¿Cuál es su frecuencia PWM? Realmente necesitamos ver un esquema con más detalles.
El IRLZ44N necesita un controlador de compuerta de al menos 4 V. Puede ver en la columna de condiciones para el RDSon. Gate drive sigue siendo un problema potencial.
Complete su esquema con cómo se alimenta la placa ESP32. ¿Tiene un diodo de rueda libre a través de su válvula?

Respuestas (1)

Su MOSFET no se encenderá completamente con Vgs=3.3V. Puede usar una puerta lógica 74HCT con una fuente de alimentación de 5V para convertir 3V3 en 5V. Los umbrales de voltaje de entrada de las puertas HCT leerán los niveles de 3V3 correctamente con un buen margen de ruido. Use una resistencia de compuerta en el FET, como 1kohms, para ralentizar la conmutación.

Dado que la carga es inductiva, el FET necesita absolutamente un diodo de rueda libre. De lo contrario, al apagarse, el inductor creará un pico de voltaje en el FET y se producirá una avalancha, lo que hará que se caliente rápidamente. Sin disipador de calor, fumará, fallará en cortocircuito y freirá el ESP32.

Después de agregar un diodo, resolvió mis problemas. ¡Gracias! Anteriormente trabajé con cargas no inductivas, así que eso era nuevo para mí.
¡Buenas noticias! Que tenga un lindo día ;)
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