Manejando un ventilador usando un mosfet, ¿necesito un diodo?

Estoy usando este MOSFET BS170 para impulsar un ventilador usando una señal pwm generada por una MCU de 3.3V de acuerdo con los siguientes esquemas:

ingrese la descripción de la imagen aquí

(Sé sobre el símbolo incorrecto, es solo para el empaque en la PCB)

Entonces mi puerta se conecta a tierra usando la resistencia desplegable y la señal PWM.

Tengo dos preguntas:

  1. ¿Debo seguir usando el diodo D1 para la protección EMF posterior o puedo transmitir el interno en mi transistor?
  2. ¿Mi transistor es adecuado para un ventilador que usa 0.32A? Debería manejar 0.5A, por lo que debería funcionar, ¿verdad?
Puede dibujar esquemas con la herramienta, aprender a usar la puntuación y la gramática adecuadas.
Saqué los esquemas de un diseño más grande, lo siento mucho. Acerca de la gramática y la puntuación, lamento mucho no ser bueno en ellos, pero el inglés no es mi especialidad.
El diodo del cuerpo no protege de la fem posterior. El diodo tiene que estar allí. Lo siento.

Respuestas (4)

Para su primera pregunta, sí, mantenga el diodo; si no es necesario debido a algo especial en el ventilador, no hará daño. Si es necesario, omitirlo dañará la confiabilidad de su circuito. El diodo en su MOSFET no es útil para hacer lo mismo.

Para la segunda pregunta, personalmente, no usaría este MOSFET para este trabajo: es un MOSFET de 'pequeña señal', y es casi seguro que sería mucho mejor con un MOSFET de potencia de algún tipo:

  • El Rdson es demasiado alto: a 0,32 A, estaría disipando 0,32 * 0,32 * 5 = 512 mW, que es más de lo que el dispositivo está clasificado para disipar. Y eso es antes de que comience a pensar en las pérdidas de conmutación causadas por su conmutación PWM.

  • No hay gráficos característicos para Vgs tan bajos como 3,3 V; aunque está por encima del umbral de 3,3 V, claramente no está operando el dispositivo de la forma prevista por los diseñadores.

Además, casi siempre debe agregar una resistencia en serie con la puerta de un MOSFET, para controlar la velocidad de encendido/corriente de la puerta.

Aquí hay una publicación sobre cómo elegir un FET: Seleccionar un MOSFET para conducir la carga desde la lógica

¿Usar un disipador de calor no mejorará la situación?
Estoy confundido por qué querrías poner una resistencia en serie con la puerta de un MOSFET.
es una resistencia desplegable para garantizar que, si la puerta no está conectada, llegue a 0 V
@AhmadElbadri Lo siento, no me refería a ti. Ese menú desplegable de 10k es correcto.
@AhmadElbadri El uso de un disipador de calor no hará que 512 mW sean menos de 500 mW, que es el abs-max para el dispositivo. No es sensato usar una pieza inadecuada y luego tratar de mantenerla funcionando con un disipador de calor. Solo usa algo más adecuado.
@ Bradman175: una resistencia de compuerta en serie no es necesaria con un FET tan pequeño (inadecuado), pero en general con un MOSFET de potencia desea poder controlar la velocidad de conmutación para compensar la corriente máxima en el circuito de accionamiento ( la puerta del FET parece un cortocircuito en el instante en que lo enciende), el ruido de conmutación (timbre causado por una conmutación muy rápida) y la disipación del tiempo de conmutación (causada por una conmutación lenta). Si no incluye explícitamente una resistencia, solo obtiene algo que es función de la capacitancia de la puerta y la impedancia de la unidad, y no puede ajustarlo.

1) Depende del ventilador, si tiene inductancia (un motor con escobillas de CC), es posible que desee algún tipo de protección contra sobretensiones como D1. Si es un motor de CC sin escobillas (como un ventilador de PC), entonces ya tiene un circuito incorporado para protección contra sobretensiones o no lo necesita.

2) Dice 500 mA justo en la hoja de datos, su ventilador no puede ser más que esto. Un ventilador de 320mA estará bien. El mosfet también tiene un RdsOn de 5Ω, lo que significa que es como una resistencia de 5Ω cuando está encendido. A 320 mV, esto hará que el voltaje del ventilador sea de 1,6 V, un ventilador con un controlador puede o no tolerar esto.

5 ohm Rdson daría una caída de 1,6 V a 320 mA, lo que dejaría 10,4 V para el motor.
¿Debería estar bien para un ventilador de PC o la caída de 1.6V no lo permitirá? teniendo en cuenta que lo estoy usando en PWM ??
Es posible que a un controlador en los ventiladores BLDC no le guste ejecutar 1.6V sobre el suelo. Si la corriente está aumentando \ fluctuando en una condición de arranque, esos 1,6 V también cambiarán, es posible que al controlador no le guste eso. Es mejor optar por un interruptor con menor resistencia o al menos ser consciente de ello, depende de si se trata de un trabajo de aficionado o de un producto.
Pruébelo, vea si funciona.
¿Cómo sabría el ventilador que es 1.6V 'sobre el suelo'? ¿Cuál sería su referencia para este 'suelo'?
Coloque un medidor a través de la fuente FETS y drene y mida la diferencia de voltaje
He rechazado esto: la parte sobre la clasificación de mosfet es incorrecta (no está dentro de la clasificación a 320 mA), y la parte sobre la preocupación del ventilador por una compensación de 'tierra' también es incorrecta.
¿Cómo está mal? Si coloca una resistencia de 5 ohmios en la tierra de un microprocesador, sucederán cosas malas.

Para la primera pregunta, creo que dependiendo de si usa un voltaje de umbral para administrar la energía de los ventiladores, un diodo será útil.

Para la segunda pregunta, si entiendo la pregunta correctamente, desea administrar la corriente al ventilador para evitar la sobrecarga del primer ventilador o el segundo en realidad. Aparentemente, si el circuito está tratando de mantener dos ventiladores que requieren diferentes cantidades de energía, sugiero probar que el Ventilador 1 puede funcionar hasta que se alcanza un cierto umbral y cuando se necesita que el Ventilador 2 arranque.

En general, de acuerdo con las especificaciones, el voltaje de umbral máximo es de 3,0 V, por lo que trabajaría alrededor del voltaje para determinar la cantidad de corriente para cada ventilador. Considere agregar/eliminar resistencias en función del umbral de 3,0 V.

gracias por la primera respuesta en el segundo punto, simplemente preguntaba si mi ventilador consume 0.32A, ¿sería adecuado este transistor?
Yo creo que sí, siempre y cuando el circuito no supere los 0,5A.

Normalmente, un BJT saturado de bajo Vce (sat) necesita una corriente base del 3% al 10%. Teniendo en cuenta que el ventilador es un motor BLDC, la corriente está conmutando y se pueden tener efectos de aliasing con PWM. Un MOSFET de 1 Ohm también funciona pero cuesta más.

Estas cosas necesitan ser probadas para verificar las suposiciones.

Cuando probé este enfoque, no quedé satisfecho con los resultados y opté por un regulador ADJ de 3 terminales con un voltaje controlado por termistor para ajustar la velocidad del ventilador para un funcionamiento suave y silencioso con el punto de ajuste seleccionado del potenciómetro y un rango de 5'C de 0 a 100% de velocidad. (todo por menos de $2)

Este Infinion BSS806N H6327 sería una mejor opción Nch FET para RdsOn bajo de 57 mΩ y bajo costo.

Manejando un ventilador usando un mosfet, ¿necesito un diodo?
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