Sugerencia de Mosfet para aplicación de retención de muestra de corriente de drenaje grande

Estoy usando un MOSFET para un circuito de muestra y retención controlado por un microcontrolador. Quiero controlar la carga y descarga de un capacitor por medio de una celda solar. Para esto estaría usando dos MOSFET. La celda solar puede tener un área grande y puede generar hasta 3,2 A de corriente. Este fluye a través del drenaje del MOSFET. Quiero que este flujo se encienda y apague aplicando un voltaje de puerta desde una MCU. Puedo aumentar la salida de MCU a los niveles de voltaje de puerta requeridos, pero ¿cuál sería un MOSFEET adecuado para mi aplicación? Necesitaría aproximadamente 250 ms de tiempo de ENCENDIDO y 750 ms de tiempo de apagado durante la conmutación. El paquete IC (o transistor) puede ser cualquiera de los paquetes que se pueden conectar fácilmente a una placa de prueba que NO sea de montaje en superficie.

EDITAR: Estrictamente hablando, el propósito no es muestrear y mantener, pero es muy similar. Me gustaría caracterizar la celda solar IV muestreando el voltaje a través de la tapa y la corriente que fluye hacia ella mientras se carga.

Esquema aquí.

Déjame tratar de entender esto... Quieres (cada 1 segundo) conectar una celda solar a un capacitor y cuando lo hagas, quieres medir el voltaje cargado de la tapa (después de 250 ms) y la corriente que fluye hacia la tapa para cargarlo Luego, presumiblemente, descargará el límite (durante el período de 750 ms) para comenzar de nuevo con todas las condiciones iniciales. ¿Sí?
He añadido el esquema. Eso es con lo que estaba trabajando hasta que me di cuenta de que IRF7201 venía solo en SMD. Quiero tomar alrededor de 3000 muestras de voltaje y corriente durante la fase de carga. Supervisaré el voltaje a través de la resistencia de 0,03 ohmios para obtener las muestras "actuales". Entonces, no solo estoy tratando de medir el voltaje cargado de la tapa, sino los niveles de voltaje durante el tiempo que se carga.
Si la tapa está conectada a tierra, puede medirla más fácilmente durante la carga y mucho más cuando el cargador está apagado. Con un FET de lado bajo, el lado de la tapa + va a Vcarga completa cuando el FET está apagado. Cuando FET está en la lectura de V puede verse afectada por Icharge x Rdson. Pero, si se usa un FET de lado alto, Vcap siempre se puede leer a tierra.

Respuestas (1)

Si bien un esquema de la aplicación y el voltaje del panel solar harían más simple proporcionar una respuesta definitiva, así es como se puede seleccionar un MOSFET adecuado:

  • MOSFET debería (idealmente) encenderse con fuerza en el voltaje de salida GPIO de la MCU. Digamos 3,3 voltios, por lo que estamos buscando un MOSFET de nivel lógico, uno diseñado para funcionar con 3,3 voltios. El voltaje de umbral de puerta-fuente V GS (th) para tales MOSFET normalmente sería inferior a 1 voltio.
  • La clasificación de voltaje de drenaje-fuente MOSFET debe ser significativamente más alta que los voltajes esperados en la aplicación. Si el panel solar en cuestión funciona con un máximo de 10 voltios, buscaría un MOSFET clasificado para V DS de 20 voltios, bastante común.
  • La clasificación de corriente de drenaje MOSFET debe ser significativamente más alta que la corriente de drenaje esperada. Para 3,2 amperios, limitaría mi búsqueda a MOSFET de 5 amperios o más.
  • La disipación de energía en el MOSFET durante la conducción completa debe tratarse, ya sea a través de disipadores de calor, otras formas de enfriamiento o simplemente manteniendo la disipación de energía muy por debajo de la clasificación del paquete MOSFET sin disipador de calor. Dado que se especificó el orificio pasante, el paquete MOSFET común de TO-220 normalmente sería bastante seguro con una disipación de 0,5 vatios y se calentaría, pero probablemente no demasiado a 1 vatio, sin un disipador de calor. Para lograr esto, se buscaría un MOSFET con una resistencia R DS(on) de menos de 49 miliOhmios (501 mW) o, en el peor de los casos, 100 miliOhmios. Un disipador de calor permite una latitud mucho mayor, por supuesto.
  • Dados los requisitos de temporización bastante relajados, las pérdidas de conmutación no son una gran preocupación, ni tampoco la velocidad de conmutación o la capacitancia de puerta, en realidad.

Entonces, dados los parámetros anteriores, una búsqueda en Digikey produce al menos 79 resultados como acabo de verificar. Al clasificar por precio más bajo para compras de una sola unidad, hay un par de opciones:

Por supuesto, si SMD fuera una opción, se abrirían muchas opciones y menos costosas, incluidos algunos dispositivos excelentes de Alpha Omega e International Rectifier.

Como señaló Russell, si proporcionar un voltaje de accionamiento de compuerta más alto que el riel de alimentación de MCU no es un problema, y ​​se prefiere un MOSFET de canal P, entonces una búsqueda similar de MOSFET de Digikey produce varios MOSFET de canal P que cumplen con las especificaciones anteriores. dejando de lado el punto V GS(th) . Por ejemplo:

Él dice que puede proporcionar los voltajes de accionamiento de puerta necesarios, por lo que no es necesaria la limitación del voltaje de suministro de MCU. Siendo así, el uso de un FET de canal P de lado alto hace que la tarea de medición sea mucho más fácil ya que la tapa está referenciada a tierra.
@RussellMcMahon ¿Podría dar más detalles sobre la ventaja de elegir un 'FET de canal P de lado alto'?
Sugerencia de Mosfet para aplicación de retención de muestra de corriente de drenaje grande
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v