Escolhendo e influenciando um MOSFET controlado por um microcontrolador, a corrente é importante?

Preciso de ajuda para escolher um MOSFET para o circuito que descrevi aqui , que originalmente criei usando um BJT, mas decidi que os FETs fazem mais sentido nesse caso.

O FET será controlado por um PIC24 que envia uma lógica alta ou baixa lógica para o FET. Sei que os FETs são dispositivos controlados por tensão, mas estou me perguntando se também há uma corrente mínima necessária para ativar o FET.

Nesse caso, o FET precisa ser enviesado para que o PIC24 possa obter corrente suficiente para ativá-lo?

Também não estou muito familiarizado com FETs de polarização, por isso também estou curioso sobre FETs com polarização pré-interna, mas eles são um pouco difíceis de encontrar no Google. Você poderia recomendar outros recursos?

O portão de um FET tem resistência quase infinita, mas com alguma capacidade parasitária. O que isto significa é que há 0 consumo de corrente CC quando ligado ou desligado, mas é necessária alguma corrente para alternar entre os estados. FETs de corrente maiores e maiores tendem a ter capacitâncias parasitárias mais altas e, portanto, requerem mais energia para ligar ou desligar.

A corrente necessária para alternar é geralmente muito baixa e, a menos que você esteja alternando em alta velocidade (centenas de quilohertz ou mais) ou seu FET é muito grande, você poderá controlá-lo diretamente do seu microcontrolador.

O importante a considerar ao escolher um FET para esse fim não é a polarização, mas a tensão do limiar da porta. Verifique se a tensão limite do FET selecionada é baixa o suficiente para que o seu microcontrolador possa ligá-lo totalmente. Não confie na figura da tabela de dados, pois ela é frequentemente citada para correntes muito baixas. Em vez disso, verifique o gráfico de tensão da porta versus fonte / corrente de drenagem e verifique se, na alta tensão lógica do seu microcontrolador, o FET poderá conduzir a quantidade desejada de corrente.

O circuito ao qual você se referiu não funcionará muito bem, independentemente de você usar um transistor bipoalr ou um MOSFET. Isso ocorre porque você está tentando fazer o controle do lado alto com um dispositivo NPN ou N-channel.

Como você está trabalhando com um painel solar, você tem duas opções: regulador de derivação ou regulador de série.

Um regulador de derivação utiliza uma propriedade dos painéis solares: eles funcionam um pouco como uma fonte atual. Ou seja: para uma determinada quantidade de insolação (a quantidade de luz solar que atinge o painel), a corrente permanece aproximadamente a mesma que a tensão do terminal varia. Um painel solar geralmente pode funcionar com um curto-circuito direto em seus fios de saída sem nenhum dano.

A vantagem de um regulador de derivação é que o fio negativo do painel pode ser conectado ao terra do circuito e ainda permitir o uso de um transistor NPN ou MOSFET de canal N para fornecer o curto através do painel. Obviamente, existe um diodo em série da junção do painel solar (+) / transistor à bateria. De qualquer maneira, esse diodo é necessário para que o painel solar não descarregue a bateria quando os níveis de luz estiverem baixos.

Como o regulador de derivação precisa dissipar toda a energia indesejada como calor, a configuração mais comum do regulador de derivação é o controlador "bang-bang". É aqui que a derivação está totalmente desligada (permitindo a máxima corrente de carga possível) ou totalmente ligada (o painel solar está em curto, resultando em corrente de carga NÃO). Isso resulta em calor mínimo no dispositivo de comutação. Muitos controladores de carga solar baratos funcionam dessa maneira.

A outra opção é um regulador de série. Agora você deve fazer uma escolha: você pode usar transistores bipolares NPN ou MOSFETs de canal N como elemento de passagem, MAS você precisa controlar o fio negativo do painel solar. Em outras palavras, o fio positivo do painel solar se conecta diretamente ao terminal da bateria (+) (através de um diodo em série, se necessário). O fio negativo do painel solar se conecta ao dreno do MOSFET de canal N, com o terminal de origem do MOSFET indo para o circuito de aterramento.

Menciono que o diodo em série no fio (+) do painel solar pode ser opcional. Isso pode não ser necessário, pois você pode desligar o transistor / MOSFET quando o carregamento não for possível devido à falta de luz no painel.

Se você deseja usar um MOSFET de canal N sendo controlado por um microcontrolador, minha parte "essencial" para comutação CC de baixa tensão e corrente média é o IRF3708. 30V, 62A contínuo, 0,012 Ohms Rds ligado. Dirija o portão com um resistor de 47 Ohm, o mais próximo possível do portão.