Jak sterować elektrozaworem 12V za pomocą mosfetu?

Próbuję sterować elektrozaworem 12V DC przez MOSFET (BS170), który odbiera swój sygnał sterujący (5V) z mikrokontrolera Arduino. To jest podstawowy schemat:

Kiedy testuję MOSFET, umieszczając diodę LED z rezystorem 1,5 kΩ jako obciążenie (patrz zdjęcie), działa dobrze i mogę bez problemu kontrolować prąd 12 V sygnałem 5 V.

Ale potem podłączam elektrozawór zamiast diody LED. Działa przez kilka sekund, potem przestaje działać, a MOSFET ostatecznie przewodzi prąd, niezależnie od stanu styku sterującego 5 V.

MOSFET jest trwale uszkodzony, ponieważ kiedy ponownie podłączę diodę LED, to już nie działa.

Za dużo prądu? Ale kiedy dodam rezystor przed zaworem, już nie działa ... Może potrzebuję cięższego tranzystora MOSFET / tranzystora?

Przeczytaj mój wpis na blogu „Bajt i zmień” - opisuje dokładnie ten scenariusz.

Krótka odpowiedź brzmi: potrzebujesz diody gaszącej, aby przewodzić prąd, gdy MOSFET się wyłączy; solenoid ma indukcyjność, która magazynuje energię w polu magnetycznym, a gdy wyłączysz MOSFET, indukcyjność wygeneruje jednak tyle napięcia, ile potrzeba, aby kontynuować przepływ tego prądu. Wynikowy impuls napięcia spowoduje uszkodzenie MOSFET-u, co spowoduje widoczne uszkodzenia.

Powinieneś również dodać kilka rezystorów, jeden od wyjścia mikrokontrolera do masy, aby upewnić się, że jest wyłączony, gdy mikrokontroler jest resetowany, a drugi od mikrokontrolera do bramki MOSFET, aby dodać rezystywną izolację między przełącznikiem zasilania a twoim mikrokontroler.

edycja: Właśnie zauważyłem, że używasz MOSFETU BS170. Czy spojrzałeś na arkusz danych? To zły wybór dla MOSFET-a używanego jako wyłącznik zasilania z mikrokontrolera.

Przede wszystkim MOSFET jest określony przy 10 V Vgs. Zasilasz go z mikrokontrolera 5 V. Musisz upewnić się, że używasz tranzystorów MOSFET, które mają „poziom logiczny” i mają rezystancję określoną na 4,5 V lub 3,3 V Vgs. (Sugeruję, aby nie używać tranzystorów MOSFET o bardzo niskim napięciu, ponieważ istnieje możliwość słabego włączania się, gdy myślisz, że jest wyłączony.)

Co ważniejsze, jest to mały MOSFET TO-92 określony przy maks. 5 omach Rdson przy 10 V Vgs. Ten MOSFET nadaje się do bardzo małych obciążeń, takich jak diody LED pobierające kilka miliamperów. Ale elektromagnesy generują zwykle dziesiątki lub setki miliamperów i musisz obliczyć stratę I2R w MOSFET-ie dla pobieranego prądu i upewnić się, że nie spowoduje to przegrzania tranzystora. Spójrz na opór cieplny R theta JA w arkuszu danych i możesz oszacować, jak duży jest wzrost temperatury w części.

Użyj MOSFET w zakresie 20 V-60 V, który ma niższą oporność na zwarcie - jak powiedziałem w moim komentarzu, musimy wiedzieć, ile prądu pobiera twój elektromagnes, jeśli chcemy ci pomóc.