如何通过mosfet控制12V电磁阀?


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我正在尝试通过MOSFET(BS170)控制12V DC电磁阀,该MOSFET从Arduino微控制器接收其控制信号(5V)。这是基本原理图: 在此处输入图片说明

当我测试MOSFET时,将一个带有1.5k欧姆电阻的LED作为负载(见图),它可以正常工作,并且我可以用5V信号控制12V电流,而不会出现问题。

但是然后我连接了电磁阀而不是LED。它会工作几秒钟,然后停止工作,并且无论5V控制引脚的状态如何,MOSFET最终都会永久导通电流。

MOSFET永久性损坏,因为当我再次连接LED时,它不再起作用。

电流太大?但是,当我在阀前添加电阻时,它不再工作了……也许我需要更重的MOSFET /晶体管?


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您的电磁阀消耗多少电流?您需要选择一个合适尺寸的MOSFET,我们可能无法在不知道当前要求的情况下回答该问题。
杰森S

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您可以链接螺线管的数据表吗?或者至少将其与12V的电流表连接,并告诉我们它汲取的电流?
2012年

MOSFET是否变热?
Rocketmagnet 2012年

标志:ebay.com/itm/290655223999 Rocketmagnet:是的,确实如此。
Dyte 2012年

驱动电压差。使用通用双极NPN晶体管将您的控制电压提高到12V,然后使用该晶体管驱动P沟道MOSFET(因为极性会被额外的晶体管改变)。像往常一样,将限流电阻用作基极,将上拉电阻用作集电极。还要在MOSFET的D和S之间连接一个滤波帽,因为二极管本身可能不够快,无法拦截线圈的尖峰。如果电感很大,则可能需要在输入中创建带有集成RC元件的淡出电路。
Zdenek

Answers:


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阅读我的博客条目“字节和切换” -它涵盖了这种确切的情况。

简短的答案是,当MOSFET关断时,需要一个续流二极管来传导电流。螺线管具有在磁场中存储能量的电感,而当您关闭MOSFET时,电感将产生,但是需要大量电压才能继续使电流流过。产生的电压脉冲将导致MOSFET击穿,从而引起损坏。

您还应该添加几个电阻器,一个电阻从微控制器输出到地,以确保在微控制器复位时该电阻关断,另一个电阻从微控制器至MOSFET栅极,以在电源开关和电源之间添加一些电阻隔离。微控制器。

在此处输入图片说明


编辑:我刚刚注意到您使用的是BS170 MOSFET。您看过数据表了吗?对于用作微控制器电源开关的MOSFET来说,这是一个糟糕的选择。

首先,MOSFET的额定电压为10V Vgs。您正在从5V微控制器提供电源。您需要确保使用“逻辑电平”且导通电阻指定为4.5V或3.3V Vgs的MOSFET。(我建议您不要使用超低压MOSFET,因为当您认为它处于截止状态时,它可能会导通得很弱。)

更重要的是,这是一个小型的TO-92 MOSFET,额定电压为10V Vgs时最大Rdson为5欧姆。该MOSFET非常适合很小的负载,例如LED消耗几毫安的电流。但是螺线管通常消耗数十或数百毫安的电流,因此您需要计算MOSFET消耗的电流负载的I2R损耗,并确保不会引起晶体管过热。查看数据表上的热阻R theta JA,您可以估计零件中的温升多少。

使用导通电阻较低的20V-60V范围的MOSFET-正如我在评论中所说,如果我们要为您提供帮助,我们需要知道您的螺线管消耗了多少电流。


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这里绝对需要一个捕获二极管,但这不是“几秒钟后失败”类型的故障的原因。
2012年

感谢您的快速回答!我没有指定阀门的傻瓜。这是一个:ebay.com/itm/290655223999它具有一些数据,包括电流:500 mA。所以我使用了错误的mosfet?顺便说一句,您在哪里看到它的额定电压为10V Vgs?在数据表中,我在VGss行中看到“ + -20”。
Dyte 2012年

我只是将“评级为”更改为“指定于”。您可以使用高达+/- 20V的栅极至源极电压,而不会造成损坏,但是如果您希望MOSFET具有保证的漏极至源极电阻,则需要提供10V的栅极至源极,此时在200mA负载下,导通电阻最大为5欧姆,通常为1.2欧姆(请参见第2页的Rds(ON))。在5V栅极源极时,它将具有更高的电阻,所以您要说的是I2R的一瓦或两瓦功耗...您所知道的是,它可能比1.2 *(0.5A)^ 2高出几倍= 0.3W ...直到设备过热并发生故障。
杰森S

我会添加一个齐纳二极管来保护MOSFET的栅极-源极。会不会是过度杀伤力?
abdullah kahraman'4

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@abdullah:不是过度杀伤力,尽管除非有噪声导致栅极/源极电压超过安全水平的风险,否则很少需要。
杰森S
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