Sensor PIR Salida de 3,3 V que conduce un mosfet cargado con LED de alimentación de 24 V

Estoy tratando de construir un sistema de luz LED activado por movimiento barato.

El circuito es: alimentación de 24 V --> LED --> LED --> resistencia --> (drenaje) mosfet (fuente) --> GND

Los LED son de 10 V 10 W en el disipador de calor de aluminio, la resistencia es de 7,5 ohmios 5 W

La corriente que fluye es de aproximadamente 0,55 A. Elegí encender el LED a la mitad de su corriente nominal porque noté que el nivel de luz no aumenta proporcionalmente a la corriente. Dos LED de 0,5 A emiten mucha más luz que un LED de 1 A y calientan menos.

Debido al nivel de salida de 3,3 V del PIR, elegí un mosfet FQP30N06L que debería tener un voltaje de umbral de puerta máximo de 2,5 V.

El sensor PIR se alimenta con 5V, los GND de las fuentes de alimentación de 5V y 24V están conectados entre sí. La puerta Mosfet está conectada a la salida del sensor PIR que puede ser 0V o 3.3V. El sistema está funcionando pero el mosfet parece no estar completamente encendido, el LED parece estar al 10%. Cuando se activa manualmente, cambiando la puerta mosfet a GND o + 5V, los circuitos funcionan muy bien, el LED está completamente ENCENDIDO o APAGADO, por lo que creo que el problema está relacionado con el nivel de salida de 3.3V del sensor. Supongo que cuando se alimenta con 24 V, el umbral máximo de la puerta ya no es de 2,5 V sino que aumenta, por lo que 5 V funcionará, pero 3,3 V no es suficiente.

¿Qué harías? ¿Debo buscar otro mosfet que funcione en estas condiciones, o mejor construyo o compro un circuito de controlador de puerta? AIT

La Figura 2 en la hoja de datos muestra la cantidad de corriente que puede generar en varios voltajes de puerta. Aunque el FET está encendido a 2,5 V, tiene razón, no está completamente encendido a 3,3 V.
Tenga en cuenta que el voltaje de umbral se especifica para una corriente de drenaje de 250uA. Hablando personalmente, haría esto con un NPN bipolar en lugar de un MOSFET, estoy seguro de que su PIR no tendrá problemas para suministrar la corriente base.
¡Utilice el editor de esquemas la próxima vez!
@RogerRowland tiene razón, debería haber leído más detenidamente la hoja de datos, está claro que con 3.3V el mosfet no está completamente encendido.
@Finbarr Ahora aprendo que el voltaje de umbral es solo para una corriente de drenaje de 250uA. Lo tendré en cuenta la próxima vez que tenga que elegir un componente, miraré detenidamente los diagramas de corriente Vgs. PIR no tendrá problemas para generar la corriente que necesita un BJT, pero prefiero usar mosfets porque ya tengo muchos.
@DmitryGrigoryev Soy nuevo, no conocía el editor, la próxima vez seguro que lo usaré. Gracias por el consejo.
@Finbarr También me gustaría experimentar con NPN bipolar. ¿Puede sugerir un par de transistores adecuados? A diferencia del mosfet, supongo que también se necesita una resistencia base.
Usaría un BD139, pero luego tengo un cajón lleno de ellos en mi gabinete de componentes. La ganancia mínima es relativamente baja en 25 con una Ic de 0,5 A, por lo que necesitaría una corriente base de alrededor de 20 mA de su PIR, por lo tanto, una resistencia base de alrededor de 120 ohmios.
Si el PIR acepta 24 voltios, ¿por qué necesita el Mosfet? Seguramente puede tomar tierra del PIR o del suministro a través de un interruptor de 3 vías y conectarlo a la carga.
La salida PIR de @RonM es de 3,3 V. +24V es la fuente de alimentación para los LED.

Respuestas (2)

Puede aumentar fácilmente el voltaje de la puerta en 1.2 .. 1.4 V usando una resistencia pull-up y un par de diodos:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto alternará el voltaje de la puerta entre 1,2 y 4,5 V en lugar de 0 y 3,3 V. Puede haber una pequeña corriente que fluya hacia el PIR cuando aumenta su salida, lo cual no es deseado, pero lo más probable es que el PIR lo haga frente.

Una solución más elaborada usando un BJT adicional sería:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto impulsará la puerta entre 0 y 5 V, como lo hizo manualmente, por lo que debería funcionar.

Interesante. Con su segunda solución, dado que tengo que bajar los +5V desde los +24, podría ir a +9V y tener 0V o +9V en la puerta, solo para asegurarme de que el mosfet esté completamente encendido. Lo mismo para +12V. Si entiendo cómo funciona, solo tengo que calcular R4 y R3 para tener la base BJT en aproximadamente +3.3V, el nivel PIR ON. Usar +9V y cambiarlos le dará a la base +3.0V. O R3=12K y R4=22K deberían dar 3.18V. La salida PIR es siempre de 3,2 V - 3,3 V, incluso si se alimenta a +9 V o +12 V.

Gracias a todos por las sugerencias, aprendí algunas cosas útiles. Lo resolví de otra manera. He encontrado sensores PIR baratos que funcionan de 5V a 24V, la salida es la misma que la entrada y hasta 5A. Así que haré esto, usando menos componentes, menos trabajo, mosfet seguramente completamente encendido:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

No uso la potencia de salida del PIR, solo necesito la señal porque quiero que mi sistema pueda cambiar entre: encendido manual - automático (PIR) - apagado manual. (perdón por el pobre diagrama del interruptor de 3 vías, no encontré uno en el editor) Adiós.

Si esta es la respuesta correcta, puede aceptarla, aunque la haya escrito usted mismo.
Sensor PIR Salida de 3,3 V que conduce un mosfet cargado con LED de alimentación de 24 V
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