¿Una tira de LED será menos brillante cuando manejo mis mosfets con 3.3V en lugar de 5V?

Originalmente estaba planeando manejar mis tiras LED RGB de 12V (5m + 1m) desde un Arduino Uno. No es una tira direccionable, así que usaré un mosfet por canal. Como ahora estoy buscando conectarlo a mi Domoticz, quiero manejarlo desde un NodeMCU (ESP8266) que solo tiene 3.3V en los GPIO. ¿Esto influirá en el brillo de mi tira?

Tengo algunos mosfets de canal N IRLZ44N que deberían funcionar con los GPIO de 3,3 V (Vgs (th) = 2 V, si no recuerdo mal).

EDITAR: olvidé mencionar que dibujaré alrededor de 2.5A por canal (es decir, 2.5A por MOSFET) para los 6 metros completos.

Vcc debe ser 3x Vgs (th) para lograr un RdsOn bajo, por lo que necesita tipos de 1 V, esos son buenos para 4 ~ 5 V
Lo sería, pero puede que no sea significativo. Lo más fácil sería probarlo y ver cómo se ve.
Vea mis comentarios agregados a su pregunta IRF520 en la respuesta de @ Spehro.

Respuestas (3)

Probablemente lo harán, en mi opinión, pero no hay garantía con tal MOSFET. El número clave es la garantía de Rds(on) al voltaje de compuerta más bajo que se muestra en la sección "Especificaciones". Vgs(th) es la garantía de que el MOSFET estará casi completamente apagado (250uA). Hay una región entre Vgs(th) y su punto de operación y desea que el voltaje a través del MOSFET sea pequeño o puede calentarse demasiado y es posible que sus LED no tengan el brillo máximo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

En este caso, se garantiza que Rds(on) sea inferior a 0,039 ohmios a 25 grados C Tj con 4,0 V Vgs. La curva de características de transferencia es solo una característica típica y no está garantizada, por lo que es una mala ingeniería usarla para su propósito particular. Puede ser apropiado para un proyecto de pasatiempo intentarlo, por supuesto.

FWIW, estoy de acuerdo con los comentarios de @ Spehro. La figura 6 en la hoja de datos vinculada para la parte IRLZ44 muestra el gráfico típico de carga de compuerta frente a voltaje de compuerta a fuente. La parte plana (horizontal) de la curva se denomina "meseta de Miller". El MOSFET está completamente ENCENDIDO (funcionamiento de triodo) cuando la carga de la compuerta llega a la rodilla derecha en ese gráfico, lo que para el IRLZ44 ocurre a alrededor de 4 voltios. Con esto en mente, cuando necesito manejar un MOSFET con una señal lógica, comienzo seleccionando una parte MOSFET cuya meseta de Miller se encuentra en algún lugar entre VOL y VOH para la familia lógica que estoy usando.
Entonces, con la lógica de 3.3V no podré encender completamente el MOSFET (?), lo que significa que mi tira de LED no podrá alcanzar todos los colores. ¿O me estoy perdiendo el punto completamente aquí?
3.3V no es suficiente para garantizar que funcione bien. Puede funcionar lo suficientemente bien o puede que no, dependiendo de las unidades particulares que tenga. Así que está más cerca de retoques que de ingeniería eléctrica.
@JimFischer Gracias, ese comentario fue realmente útil. Aunque no estoy muy seguro de entender. Hay muchos módulos de controlador Mosfet disponibles que funcionan con un IRF520 . Si busco esa hoja de datos y trato de encontrar la 'Meseta de Miller', no deberían vender eso para la lógica de 3.3V, ¿verdad? Este módulo (más o menos) se conecta directamente a los puertos de 3,3 V.
No dejaré constancia de que ese producto no debe usarse. Dicho esto, personalmente no usaría el IRF520 en un circuito de conmutación donde la compuerta del IRF520 se maneja directamente desde un voltaje de salida ALTO lógico de un sistema lógico 3V3, donde VOH=2.4V <= V_HIGH <= 3.3V. De hecho, me comunicaría con el fabricante de cualquier módulo de "controlador MOSFET 3V3" basado en el IRF520 y les pediría datos de prueba que demuestren que el IRF520 está, de hecho, completamente en modo triodo (lineal) para voltajes de fuente de puerta en el rango 2,4 V <= V_GS <= 3,3 V, y para qué valores de corriente de drenaje ID y tensión de drenaje-fuente VDS.
Un comentario adicional. He visto muchas empresas que venden productos que describen incorrectamente (OMI) como placas de "controlador MOSFET"; Los productos de estas empresas son básicamente un MOSFET soldado a una PCB y no un circuito controlador MOSFET/IGBT real. De hecho, existen partes de circuitos integrados denominadas "controladores MOSFET/IGBT". Por ejemplo, intente realizar una búsqueda en Google con las palabras clave "sitio del controlador mosfet:ti.com". Estos circuitos integrados se utilizan entre el pin de salida lógica y el pin de entrada de la puerta en el MOSFET/IGBT accionado: [uC]->[IC del controlador MOSFET]->MOSFET_GATE.
@JimFischer gracias por el elaborado comentario/respuesta a mi pregunta. Eso es lo que pensé en base a lo que he aprendido hasta ahora sobre la lectura de estas hojas de datos. Los llamados controladores no son más que un mosfet y algunas resistencias, tal vez un led smd si tienes suerte. Podría contactarlos para obtener los datos de prueba.
@ user2693053 Está complicando el problema al mirar tableros de pasatiempos chinos con (casi 100% seguro) IRF520 falso. Probablemente tengan un dado de un AO3442 o algo así, por lo que están bien con un voltaje de puerta bajo, pero mueren si consume mucha corriente. Las especificaciones originales reales IRF520 no están bien en la unidad de 3.3V. por ejemplo, esto

Intente encontrar la hoja de datos de su mosfet IRLZ44N. A partir de ahí, debe observar las características de transferencia que se muestran en el diagrama Vgs-Id. Si observa ese diagrama, puede ver los Vg necesarios para la corriente de drenaje necesaria. La corriente de drenaje es la corriente que necesitan sus LED RGB

Eso dependería de la cantidad de corriente que tomen sus LED. Dado que no mencionó que es bastante difícil responder a esta pregunta.

Los gráficos en la hoja de datos indican las corrientes que puede esperar conducir a voltajes de puerta específicos. A 3,3 V, la capacidad actual es aproximadamente el 20 % de una puerta de cinco voltios.

Si eso es suficiente y si su dispositivo necesitará un disipador de calor adicional en ese estado, es lo que necesita calcular. Supongo que estará bien si su requerimiento actual no es enorme. At2.5A estará bien. Mosfet será un poco más cálido que el óptimo, pero está bien.

Sin embargo, dado que parece tener 12 V disponibles, es posible que desee considerar aumentar su circuito para tener el interruptor GPIO que controla la puerta, mientras mantiene la puerta por debajo de Vgs max (10 V).

O simplemente compre un MOSFET más apropiado.

Conducir con un voltaje más alto es apropiado... pero 12 V excede el voltaje VGS máximo, por lo que puede destruir el dispositivo FET. La unidad de 3,3 V debería funcionar bien hasta al menos 6-8 A.
@JackCreasey buen punto... Y sí, creo que probablemente esté bien, pero sin que él nos diga la corriente de carga... de todos modos, edité la respuesta para mencionar el Vgs max, gracias.
Disculpe por omitir el sorteo actual de mis tiras, edité mi pregunta y agregué la información. Dado que mis tiras de LED dibujarán aproximadamente 2.5AI, no veo mucho problema allí. Como voy a alimentar el NodeMCU 5V, podría usarlo para cambiar los MOSFETS. Pero no es la opción ideal. Una vez que lleguen las tiras de LED, probaré los MOSFET que tengo actualmente y compraré otros si esto no funciona.
¿Una tira de LED será menos brillante cuando manejo mis mosfets con 3.3V en lugar de 5V?
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