Mosfet muy caliente al alimentar una tira de led

Básicamente estoy siguiendo este instructivo que usa un arduino para controlar una tira de led rgb. Lo conecté exactamente como se muestra, aunque no usé una placa de prueba, solo soldé todo.INSTRUCCIÓN

Estoy usando una fuente de alimentación de computadora portátil vieja que es 12v 5.83a, y para el mosfet estoy usando irf530n. Me di cuenta de que cuando el rojo está a plena potencia, el mosfet que está conectado al LED rojo se calienta mucho después de unos minutos de estar encendido. Parece que solo afecta al rojo, incluso si lo tengo en blanco completo, solo el rojo está caliente. Los otros dos apenas se calientan.

¿Se supone que los mosfets se calientan tanto? ¿Por qué solo se calienta en el lado rojo? ¿Existen mosfets que sean más adecuados para esta aplicación? ¿Hay alguna forma de reducir el calor?

¡Gracias por cualquier ayuda!

Editado para agregar un esquema:ingrese la descripción de la imagen aquí

La hoja de datos de FET parece indicar que en Vgs = 5V Rds debería ser de aproximadamente 200 mOhm. Si puede calcular la corriente que consumen los LED, puede calcular la potencia perdida en el FET. Si termina con más de 5A (-> 1W), el FET se calentará. A 1A o menos, creo que debería calentarse como máximo, pero no caliente; descartar FET y tomar otro.
Pierde la caricatura estúpida y molesta.
Lol Olin, eres tan inteligente.

Respuestas (2)

Los LED rojos tienen una caída de voltaje mucho más baja que otros colores, por lo que para compensar, el mosfet tiene que dejar caer una cantidad significativamente mayor de voltaje/potencia.

Los LED rojos generalmente tienen una caída de 1,8 V, mientras que el azul y el verde generalmente están en el rango de 2,5 a 3,3. Esto significa que el mosfet rojo tendrá que caer alrededor de un voltio adicional a cualquier corriente a la que lo esté ejecutando. La energía desperdiciada es V*I.

La forma de evitar esto sería tener un regulador de conmutación que baje el voltaje más cerca del rango que busca para el LED rojo y luego encenderlo de esa manera. De lo contrario, siempre terminará con energía desperdiciada y más energía desperdiciada del canal LED rojo.

Si no desea que su mosfet rojo se caliente, puede determinar cuánta corriente y voltaje está cayendo en comparación con los demás y luego agregar una resistencia de potencia en serie para absorber parte de la potencia del LED rojo. De esta manera, distribuye el calor entre la resistencia y el mosfet que enciende el LED rojo.

EDITAR:
Doxy ha señalado que ya hay un controlador/resistencia de corriente constante en cada LED, por lo que sospecho que el problema es que en realidad están usando las mismas resistencias para todos los colores de los LED. Esto da como resultado una caída de voltaje más alta en la resistencia del mismo valor, lo que significa un aumento en la corriente para el LED rojo. Entonces, su conmutador mosfet en realidad siempre ve una corriente más grande que los demás. La solución más fácil aquí sigue siendo la que mencioné originalmente. Agregue otra resistencia a la ruta del LED rojo para equilibrar la corriente entre todos los colores.

Alternativamente, puede intentar reducir el ciclo de trabajo en los LED rojos y ver si eso alivia el problema.

Podría ser un problema de parte. En ese caso, cambie los MOSFET entre rojo y azul y vea si el MOSFET rojo todavía se calienta peor.

De lo contrario, si estas tres cosas no lo ayudan, sin más información de diagnóstico sobre el circuito, no hay mucho que nadie pueda decirle.

Si lee el Instructable vinculado (puaj, lo sé), las tiras de LED en uso tienen resistencias de caída incorporadas y están diseñadas para uso directo con 12V. Los MOSFET no deberían dejar caer la potencia adicional.
@DoxyLover Punto interesante. Se agregó una edición para solucionarlo.
Gracias por tu ayuda. He intentado reemplazar el transistor y sigue igual donde ese se está calentando. ¿Puede recomendar algunas formas de probar este circuito? Tengo un multímetro.
@davidwiththequestions verifica la corriente que fluye a través del mosfet en comparación con la corriente que fluye a través de los otros dos mosfet. Debería ser lo mismo porque tiene los controladores de corriente constante en los LED. De lo contrario, debe asegurarse de tener la misma cantidad de LED en cada rama. Asegúrese de que la caída de voltaje en cada mosfet también sea la misma.
@horta, gracias por volver conmigo. Probé tanto el voltaje como la corriente, el voltaje es de aproximadamente 4v para cada uno de ellos, la corriente es ~.6a para el azul y el verde, y ~.8a para el rojo. No tiene sentido que cause tanta diferencia de temperatura. ¿Alguna otra cosa que se te ocurra para que la compruebe?
@davidwiththequestions Una vez que comience a producir una cierta cantidad de calor en un dispositivo semiconductor, la resistencia aumentará y provocará una disipación de energía aún mayor. Ese podría ser el caso aquí. No tiene sentido que los LED rojos consuman más corriente. Verificaría el voltaje a través del LED rojo y luego a través de algunas de las resistencias de disipación de energía en la tira y vería a qué voltaje están, así como el voltaje a través de la fuente de corriente constante para los LED rojos. Las comparaciones también se podrían hacer aquí con el azul y el verde.

solo vea su salida de potencia máxima para su Arduino. Es posible que esté obteniendo demasiados miliamperios de su Arduino, por lo que tiene un voltaje más bajo en algunos pines. Dado que la puerta de MOSFET tiene un voltaje más bajo, no está completamente abierta, tiene una mayor resistencia y se calienta más. Por lo tanto, es muy habitual colocar una resistencia entre el pin PWM de Arduino y la puerta de MOSFET (mínimo 120 ohmios, típicamente 200-250 ohmios, según el arduiono que tenga, también se adapta a 500 ohmios).

También intente intercambiar MOSFET, porque uno puede tener una capa de condensador más gruesa, por lo que necesitará más voltios (después del intercambio, verá que se calienta con otro color).

También encuentro que los potenciómetros no son tan buenos mientras tiene en "0" también 0 ohmios (o 10 nano-ohmios), lo que significa que toda la corriente de la fuente se está hundiendo en Arduino. Imagínese, también hay un límite para eso, puede hundir solo 150 miliamperios en Arduino en un puerto. Eso significa al menos 33 ohmios entre la fuente de poder y arduino. Así que tal vez tus entradas analógicas estén quemadas.

https://startingelectronics.org/articles/arduino/medida-de-voltaje-con-arduino/

Mosfet muy caliente al alimentar una tira de led
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