จะควบคุมโซลินอยด์วาล์ว 12V ด้วย mosfet ได้อย่างไร?

ฉันพยายามควบคุมโซลินอยด์วาล์ว 12V DC ผ่าน MOSFET (BS170) ซึ่งรับสัญญาณควบคุม (5V) จากไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino นี่คือแผนผังพื้นฐาน: ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

เมื่อฉันทดสอบ MOSFET การวาง LED พร้อมตัวต้านทาน 1.5k ohm เป็นโหลด (ดูภาพ) ทำงานได้ดีและฉันสามารถควบคุมกระแสไฟ 12V ด้วยสัญญาณ 5V ได้โดยไม่มีปัญหา

แต่ฉันก็เชื่อมต่อโซลินอยด์วาล์วแทน LED ใช้งานได้สองสามวินาทีจากนั้นจะหยุดทำงานและ MOSFET จะทำงานอย่างถาวรโดยไม่คำนึงถึงสถานะของขาควบคุม 5V

MOSFET เสียหายอย่างถาวรเพราะเมื่อฉันเชื่อมต่อ LED อีกครั้งมันไม่ทำงานอีกต่อไป

กระแสมากเกินไป? แต่เมื่อฉันเพิ่มตัวต้านทานก่อนวาล์วมันไม่ทำงานอีกต่อไป ... ฉันอาจต้องการมอสเฟต / ทรานซิสเตอร์ที่หนักกว่านี้หรือไม่?

arduino mosfet

— Dyte
แหล่งที่มา

โซลินอยด์ของคุณมีกระแสไฟเท่าไร? คุณต้องเลือก MOSFET ขนาดที่เหมาะสมและเราไม่สามารถตอบคำถามนั้นโดยไม่ทราบข้อกำหนดปัจจุบัน

— Jason S

คุณสามารถลิงค์แผ่นข้อมูลของโซลินอยด์ได้หรือไม่? หรืออย่างน้อยก็เชื่อมต่อกับแอมป์มิเตอร์กับ 12V และบอกให้เราทราบถึงกระแสที่ดึงออกมา?

— markrages

MOSFET ร้อนขึ้นหรือไม่?

— Rocketmagnet

markrages: ebay.com/itm/290655223999 Rocketmagnet: ใช่แล้ว

— Dyte

แรงดันการขับขี่ไม่ดี ใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้ว NPN สากลเพื่อรับแรงดันไฟฟ้าควบคุมของคุณถึง 12V จากนั้นขับ MOSFET แบบ P-channel ด้วย (เพราะขั้วจะเปลี่ยนโดยทรานซิสเตอร์พิเศษ) ใช้ตัวต้านทานที่ จำกัด กระแสสำหรับฐานและตัวต้านทานแบบดึงขึ้นสำหรับตัวสะสมตามปกติ เชื่อมต่อฝาปิดตัวกรองระหว่าง D และ S ของ MOSFET เนื่องจากไดโอดนั้นอาจไม่เร็วพอที่จะขัดขวางขัดขวางจากขดลวด หากการเหนี่ยวนำมีขนาดใหญ่มากคุณอาจต้องการสร้างการตกหล่นด้วยองค์ประกอบ RC ที่รวมอยู่ในอินพุต

— Zdenek

อ่านบล็อกของฉัน"Byte and Switch" - มันครอบคลุมสถานการณ์ที่แน่นอนนี้

คำตอบสั้น ๆ คือคุณต้องมีไดโอดอิสระเสรีเพื่อทำกระแสไฟเมื่อ MOSFET ดับ โซลินอยด์มีการเหนี่ยวนำที่เก็บพลังงานไว้ในสนามแม่เหล็กและเมื่อคุณปิด MOSFET จะทำให้เกิดการเหนี่ยวนำ แต่แรงดันไฟฟ้าจำนวนมากจำเป็นต่อการไหลของกระแสไฟฟ้านั้นต่อไป พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะทำให้เกิดการพังทลายของ MOSFET ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายที่คุณเห็น

คุณควรเพิ่มตัวต้านทานสองตัวตัวหนึ่งจากไมโครคอนโทรลเลอร์เอาท์พุทลงไปที่กราวด์เพื่อให้แน่ใจว่ามันปิดเมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณถูกรีเซ็ตและอีกตัวจากไมโครคอนโทรลเลอร์ไปที่เกท MOSFET เพื่อเพิ่มความต้านทานแยกระหว่างสวิตช์เพาเวอร์และ ไมโครคอนโทรลเลอร์

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แก้ไข: ฉันเพิ่งสังเกตเห็นว่าคุณกำลังใช้ BS170 MOSFET คุณดูแผ่นข้อมูลหรือไม่? นี่เป็นตัวเลือกที่แย่สำหรับ MOSFET ที่ใช้เป็นสวิตช์ไฟจากไมโครคอนโทรลเลอร์

ก่อนอื่น MOSFET จะถูกระบุที่ 10V Vgs คุณกำลังส่งมันจากไมโครคอนโทรลเลอร์ 5V คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้ MOSFET ที่เป็น "ระดับตรรกะ" และมีการต้านทานแบบระบุไว้ที่ 4.5V หรือ 3.3V Vgs (ฉันขอแนะนำให้คุณไม่ใช้มอสเฟตแรงดันไฟฟ้าต่ำมากเนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่มันจะเปิดแบบอ่อนเมื่อคุณคิดว่ามันปิด)

ที่สำคัญกว่านั้นคือ TOF-92 MOSFET ขนาดเล็กที่ระบุไว้ที่ 5 ohms max Rdson ที่ 10V Vgs MOSFET นี้ใช้งานได้ดีสำหรับการโหลดขนาดเล็กมากเช่นไฟ LED ที่วาดสักไม่กี่มิลลิแอมป์ แต่โดยทั่วไปโซลินอยด์จะวาดเป็นหมื่นหรือหลายร้อย milliamps และคุณจำเป็นต้องคำนวณการสูญเสีย I2R ใน MOSFET ของคุณสำหรับการโหลดในปัจจุบันมันดึงและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันไม่ทำให้ทรานซิสเตอร์ของคุณร้อนเกินไป ดูความต้านทานความร้อน R theta JA บนแผ่นข้อมูลและคุณสามารถประเมินได้ว่ามีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นในส่วนใด

ใช้ MOSFET ในช่วง 20V-60V ที่มีความต้านทานต่ำกว่าดังที่ฉันได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นของเราเราจำเป็นต้องรู้ว่าโซลินอยด์ของคุณดึงกระแสไฟฟ้าออกมามากแค่ไหนถ้าเราจะช่วยคุณ

— เจสันเอส
แหล่งที่มา

Catch diode จำเป็นอย่างยิ่งที่นี่ แต่นั่นไม่ใช่สาเหตุของการ "ล้มเหลวหลังจากไม่กี่วินาที" ของความล้มเหลว

— markrages

ขอบคุณสำหรับคำตอบด่วน! โง่ของฉันที่ฉันไม่ได้ระบุวาล์ว นี่คือหนึ่งใน: ebay.com/itm/290655223999มันมีข้อมูลบางส่วนรวมถึงปัจจุบัน: 500 mA ดังนั้นฉันจึงใช้มอสเฟตผิดหรือเปล่า? Btw คุณเห็นว่ามันได้รับการจัดอันดับเป็น 10V Vgs หรือไม่ บนแผ่นข้อมูลฉันเห็น "+ -20" ในแถว VGss

— Dyte

ฉันเพิ่งเปลี่ยน "ให้คะแนนสำหรับ" เป็น "ระบุที่" คุณสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างเกตและแหล่งกระแสได้ถึง +/- 20V แต่ถ้าคุณต้องการให้ MOSFET มีความต้านทานท่อระบายน้ำที่รับประกันคุณจะต้องให้แรงดันเกตไปยังแหล่งกำเนิด 10V ณ จุดนั้น ความต้านทานสูงสุด 5 โอห์มโดยทั่วไป 1.2 โอห์มที่โหลด 200mA (ดู Rds (ON) ในหน้า 2) ที่ 5V gate-source มันจะมีความต้านทานสูงกว่าดังนั้นคุณกำลังพูดถึงการกระจายพลังงานของ I2R กำลังสองหรือสองเท่า ... สิ่งที่คุณรู้ก็คือมันอาจจะสูงกว่า 1.2 * (0.5A) ^ 2 หลายเท่า = 0.3W ... จนกระทั่งอุปกรณ์มีความร้อนสูงเกินไปและล้มเหลว

— Jason S

ฉันจะเพิ่มไดโอดซีเนอร์เพื่อปกป้องเกตของ MOSFET มันจะฆ่ามากกว่าไหม?

— abdullah kahraman

@abdullah: ไม่เกินความจำเป็น แต่ไม่ค่อยมีนอกเสียจากว่าจะมีความเสี่ยงของเสียงรบกวนที่ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกต / แหล่งกำเนิดเกินระดับความปลอดภัย

— Jason S