Comment contrôler une électrovanne 12V avec un mosfet?

J'essaie de contrôler une électrovanne 12V DC via un MOSFET (BS170), qui reçoit son signal de contrôle (5V) d'un microcontrôleur Arduino. Voici le schéma de base: entrez la description de l'image ici

Lorsque je teste le MOSFET, en mettant une LED avec une résistance de 1,5k ohms comme charge (voir photo), cela fonctionne très bien et je peux contrôler le courant 12V avec le signal 5V, sans problème.

Mais ensuite je connecte mon électrovanne au lieu de la LED. Cela fonctionne pendant quelques secondes, puis il cesse de fonctionner et le MOSFET finit par conduire en permanence le courant, quel que soit l'état de la broche de commande 5V.

Le MOSFET est définitivement endommagé, car lorsque je reconnecte la LED, il ne fonctionne plus.

Trop de courant? Mais quand j'ajoute une résistance avant la valve, elle ne fonctionne plus ... Peut-être ai-je besoin d'un transistor MOSFET / transistor plus lourd?

arduino mosfet

— Dyte
source

combien de courant votre solénoïde tire-t-il? Vous devez choisir un MOSFET de taille appropriée et nous ne pouvons pas répondre à cette question sans connaître les exigences actuelles.

— Jason S

Pouvez-vous lier la fiche technique du solénoïde? Ou au moins le connecter avec un ampèremètre à 12V et nous dire le courant qu'il consomme?

— markrages

Le MOSFET chauffe-t-il?

— Rocketmagnet

markrages: ebay.com/itm/290655223999 Rocketmagnet: Oui, il le fait.

— Dyte

Mauvaise tension de conduite. Utilisez un transistor NPN bipolaire universel pour obtenir votre tension de commande à 12 V, puis pilotez un MOSFET à canal P avec cela (car la polarité sera modifiée par le transistor supplémentaire). Utilisez une résistance de limitation de courant pour la base et une résistance de rappel pour le collecteur, comme d'habitude. Connectez également un capuchon de filtrage entre D et S du MOSFET car une diode elle-même peut ne pas être assez rapide pour intercepter la pointe de la bobine. Si l'inductance est énorme, vous souhaiterez peut-être créer un fondu sortant avec un élément RC intégrateur en entrée.

— Zdenek

Lisez mon article de blog "Byte and Switch" - il couvre ce scénario exact.

La réponse courte est que vous avez besoin d'une diode de roue libre pour conduire le courant lorsque le MOSFET s'éteint; le solénoïde a une inductance qui stocke de l'énergie dans le champ magnétique, et lorsque vous désactivez le MOSFET, l'inductance générera la tension nécessaire pour continuer le flux de ce courant. L'impulsion de tension qui en résulte provoquera une panne dans le MOSFET qui provoque les dommages que vous voyez.

Vous devez également ajouter quelques résistances, l'une de la sortie du microcontrôleur à la masse, pour vous assurer qu'elle est éteinte lorsque votre microcontrôleur est réinitialisé, et l'autre du microcontrôleur à la porte MOSFET, pour ajouter une isolation résistive entre votre interrupteur d'alimentation et votre microcontrôleur.

entrez la description de l'image ici

edit: Je viens de remarquer que vous utilisez un MOSFET BS170. Avez-vous regardé la fiche technique? C'est un mauvais choix pour un MOSFET utilisé comme interrupteur d'alimentation d'un microcontrôleur.

Tout d'abord, le MOSFET est spécifié à 10 V Vgs. Vous l'alimentez à partir d'un microcontrôleur 5V. Vous devez vous assurer que vous utilisez des MOSFET qui sont de "niveau logique" et dont la résistance de marche est spécifiée à 4,5 V ou 3,3 V Vgs. (Je vous suggère de ne pas utiliser de MOSFET à ultra-basse tension car il est possible qu'il s'allume faiblement lorsque vous pensez qu'il est éteint.)

Plus important encore, c'est un petit MOSFET TO-92 spécifié à 5 ohms max Rdson à 10 V Vgs. Ce MOSFET est très bien pour de très petites charges comme les LED tirant quelques milliampères. Mais les solénoïdes consomment généralement des dizaines ou des centaines de milliampères, et vous devez calculer la perte I2R dans votre MOSFET pour la charge actuelle qu'il tire, et assurez-vous que cela ne provoque pas une surchauffe de votre transistor. Regardez la résistance thermique R thêta JA sur la fiche technique et vous pouvez estimer la montée en température de la pièce.

Utilisez un MOSFET dans la gamme 20V-60V qui a une résistance à la marche plus faible - comme je l'ai dit dans mon commentaire, nous devons savoir combien de courant votre solénoïde tire si nous voulons vous aider.

— Jason S
source

Une diode de capture est absolument nécessaire ici, mais ce n'est pas la cause de l'échec de type "échoue après quelques secondes".

— markrages

Merci pour votre réponse rapide! Idiot de ma part que je n'ai pas précisé la valve. C'est celui-ci: ebay.com/itm/290655223999 Il a quelques données, dont le courant: 500 mA. Donc j'utilise le mauvais mosfet? Btw, où voyez-vous qu'il est évalué pour 10 V Vgs? Sur la fiche technique, je vois "+ -20" dans la ligne VGss.

— Dyte

Je viens de remplacer «évalué pour» par «spécifié à». Vous pouvez utiliser jusqu'à +/- 20 V de tension grille-source sans dommage, mais si vous voulez que le MOSFET ait une résistance drain-source garantie, vous devez fournir une tension grille-source de 10 V, à quel point le la résistance à l'état passant est d'au plus 5 ohms, généralement 1,2 ohms, à une charge de 200 mA (voir Rds (ON) à la page 2). À 5 V grille-source, cela va être une résistance plus élevée, donc vous parlez d'un watt ou deux de dissipation de puissance de I2R ... tout ce que vous savez, c'est qu'il est probablement plusieurs fois supérieur à 1,2 * (0,5 A) ^ 2 = 0,3 W ... jusqu'à ce que l'appareil surchauffe et tombe en panne.

— Jason S

J'ajouterais une diode zener pour protéger le gate-source du MOSFET. Serait-ce une tuerie excessive?

— abdullah kahraman

@abdullah: Pas excessif, rarement nécessaire, sauf s'il y a un risque de bruit provoquant un dépassement des niveaux de sécurité de la tension grille / source.

— Jason S