Choisir et polariser un MOSFET contrôlé par un microcontrôleur, est-ce important actuellement?

J'ai besoin d'aide pour choisir un MOSFET pour le circuit que j'ai décrit ici , que j'ai initialement conçu en utilisant un BJT, mais j'ai décidé que les FET avaient plus de sens dans ce cas.

Le FET sera contrôlé par un PIC24 qui envoie un niveau logique haut ou bas logique au FET. Je sais que les transistors à effet de champ sont des dispositifs commandés en tension, mais je me demande s'il y a également un courant minimum nécessaire pour activer le transistor à effet de champ?

Si c'est le cas, le FET doit-il être polarisé pour que le PIC24 puisse fournir suffisamment de courant pour activer le FET?

Je ne suis pas non plus trop familier avec les FET de biais, donc je suis également curieux de savoir les FET pré-biaisés en interne, mais ils sont quelque peu difficiles à trouver sur Google. Pourriez-vous recommander d'autres ressources?

La grille d'un FET a une résistance presque infinie, mais une certaine capacité parasite. Cela signifie qu'il n'y a aucun appel de courant CC lorsqu'il est activé ou désactivé, mais un certain courant est nécessaire pour basculer entre les états. Les transistors FET plus grands et plus courants ont tendance à avoir des capacités parasites plus élevées, et nécessitent donc plus de puissance pour être activés ou désactivés.

Le courant requis pour commuter est généralement très faible, et à moins que vous ne commutiez à grande vitesse (des centaines de kilohertz et plus) ou que votre FET soit très grand, vous pourrez le piloter directement depuis votre microcontrôleur.

La chose importante à considérer lors du choix d'un FET à cet effet n'est pas la polarisation, mais la tension de seuil de grille. Assurez-vous que la tension de seuil du FET sélectionné est suffisamment basse pour que votre microcontrôleur puisse l'allumer complètement. Ne vous fiez pas à la figure du tableau des fiches techniques, elle est souvent citée pour des courants très faibles. Au lieu de cela, consultez le graphique de la tension de grille par rapport au courant de source / drain et assurez-vous qu'à la haute tension logique de votre microcontrôleur, le FET sera capable de conduire la quantité de courant souhaitée.

Le circuit dont vous avez parlé ne fonctionnera pas très bien, que vous utilisiez un transistor bipoalr ou un MOSFET. C'est parce que vous essayez de faire un contrôle High-Side avec un périphérique NPN ou N-channel.

Parce que vous travaillez avec un panneau solaire, vous avez deux options: régulateur shunt ou régulateur série.

Un régulateur shunt utilise une propriété des panneaux solaires: ils fonctionnent un peu comme une source de courant. C'est-à-dire: pour une quantité d'insolation donnée (la quantité de lumière solaire frappant le panneau), le courant reste à peu près le même lorsque la tension aux bornes varie. Un panneau solaire peut généralement fonctionner avec un court-circuit direct sur ses fils de sortie sans aucun dommage.

L'avantage d'un régulateur shunt est que le fil négatif du panneau peut être connecté à la masse de votre circuit tout en permettant l'utilisation d'un transistor NPN ou d'un MOSFET à canal N pour fournir le court-circuit à travers le panneau. Évidemment, il y a une diode en série de la jonction du panneau solaire (+) / transistor à la batterie. Cette diode est de toute façon nécessaire pour que le panneau solaire ne décharge pas la batterie lorsque les niveaux d'éclairage sont faibles.

Comme le régulateur shunt doit dissiper toute la puissance indésirable sous forme de chaleur, la configuration de régulateur shunt la plus courante est le contrôleur "bang-bang". C'est là que le shunt est soit complètement OFF (permettant un courant de charge maximum possible) ou complètement ON (le panneau solaire est court-circuité, ce qui entraîne NO courant de charge). Il en résulte un minimum de chaleur dans le dispositif de commutation. De nombreux contrôleurs de charge solaire peu coûteux fonctionnent de cette façon.

L'autre option est un régulateur en série. Vous devez maintenant faire un choix: vous pouvez utiliser des transistors bipolaires NPN ou des MOSFET à canal N comme élément de passage MAIS vous devez contrôler le fil négatif du panneau solaire. En d'autres termes, le fil positif du panneau solaire se connecte directement à la borne (+) de la batterie (via une diode série si nécessaire). Le fil négatif du panneau solaire se connecte au drain du MOSFET à canal N, la borne source du MOSFET allant à la masse du circuit.

Je mentionne que la diode série sur le fil (+) du panneau solaire pourrait être facultative. En effet, cela peut ne pas être nécessaire car vous pouvez désactiver le transistor / MOSFET lorsque la charge n'est pas possible en raison du manque de lumière sur le panneau.

Si vous voulez utiliser un MOSFET à canal N contrôlé par un microcontrôleur, ma partie "go-to" pour la commutation CC basse tension et courant moyen est l'IRF3708. 30 V, 62 A en continu, 0,012 Ohms Rds activé. Pilotez la grille avec une résistance de 47 Ohms montée aussi près que possible de la grille.