IRF520 : tout sur ce transistor MOSFET

irf520

Un élément de plus à ajouter à notre liste des composants électroniques est le Transistor MOSFET à canal N appelé IRF520. C'est un transistor que vous pouvez trouver sous différents formats, à la fois indépendants pour ajouter à vos circuits, et également en module si vous souhaitez plus de confort.

Dans cet article, nous verrons tous les détails et spécifications techniques de l'IRF520 et aussi un exemple de la façon dont il serait utilisé avec Arduino.

Qu'est-ce qu'un transistor MOSFET à canal N ? et comment ça marche

mosfet

Un MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur) Il s’agit d’un type de transistor à effet de champ largement utilisé dans l’électronique moderne. La version canal N est celle qui nous intéresse dans ce cas, et elle signifie que les porteurs de charge majoritaires qui conduisent le courant sont des électrons (charges négatives).

Comme vous le savez, le MOSFET possède trois bornes comme le montre l'image ci-dessus, comme la porte, drain et source. C'est-à-dire le contrôle pour ouvrir ou fermer le flux de courant qui traverse le canal de la source au drain, tandis que la source est l'endroit où le courant entre et le drain où le courant sort.

Le fonctionnement du MOSFET à canal N est basé sur créer un canal conducteur entre le drain et la source en appliquant une tension positive à la grille. Imaginez un sandwich : une couche de matériau semi-conducteur de type P (avec des trous comme porteurs majoritaires) agit comme du pain, et entre ces couches se trouvent une couche d'oxyde (isolant) et une couche de matériau semi-conducteur de type N (avec des électrons comme porteurs) . majorité). Lorsqu'une tension positive est appliquée à la grille par rapport à la source, un champ électrique est créé qui attire les électrons libres du matériau de type N vers l'interface entre l'oxyde et le matériau de type P.

Cette L'accumulation d'électrons dans la région proche de la grille forme un canal conducteur de type N. Ce canal agit comme un pont entre le drain et la source, permettant au courant de circuler. En faisant varier la tension à la grille, on peut contrôler la largeur du canal et donc la quantité de courant circulant entre le drain et la source. Si la tension de grille est supprimée, le canal disparaît et le courant est interrompu.

Lorsqu’aucune tension n’est appliquée à la grille, il n’y a pas de champ électrique pour attirer les électrons et former le canal. Par conséquent, l’appareil est dans un état de coupure et ne conduit pas de courant. En appliquant une tension positive à la grille, un champ électrique qui attire les électrons et forme le canal. Plus la tension est élevée, plus le canal est large et plus le courant pouvant circuler est important.

Imaginez le MOSFET comme un tuyau. La porte est comme une vanne qui contrôle le débit de l'eau (courant électrique). Lorsque la vanne est fermée (pas de tension à la porte), l'eau ne peut pas s'écouler. En ouvrant la vanne (en appliquant une tension), l'eau peut s'écouler librement. La quantité d'eau qui s'écoule dépend de la mesure dans laquelle vous ouvrez la vanne.

Comme vous le savez déjà, ces transistors MOSFET sont utilisés pour une grande variété d'applications différentes, agissant comme amplificateurs de signaux faibles, comme commutateurs pour circuits numériques, comme onduleurs AC ou comme contrôleurs de moteur, ce qui sera l'exemple que je donnerai plus tard. vous permettant de contrôler la vitesse et la direction du moteur à courant continu.

Qu’est-ce que l’IRF520 ?

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El IRF520 Il s'agit d'un transistor MOSFET unipolaire à canal N, comme je l'ai déjà mentionné. Il est conçu pour gérer des courants et des tensions relativement élevés. C'est un composant très apprécié en électronique en raison de sa polyvalence et de sa facilité d'utilisation.

Brochage et caractéristiques techniques de l'IRF520

Les caractéristiques techniques de l'IRF520 Elles varient légèrement selon le fabricant et la version de l'appareil, mais voici un résumé des spécifications typiques que vous retrouverez dans leur fiche technique :

  • Tension drain-source (Vds): Il est généralement de 100 V, ce qui signifie qu'il peut supporter une différence de potentiel allant jusqu'à 100 volts entre le drain et la source.
  • Courant de drain continu (Id) : environ 9.2 A à 25 °C, bien que cela puisse varier en fonction de la puissance dissipée.
  • résistance à l'inflammation: Généralement 0.27 ohms, c'est la résistance entre le drain et la source lorsque le MOSFET est complètement activé. Une résistance plus faible signifie des pertes de dissipation plus faibles.
  • Tension grille-source (Vgs): Il s'agit généralement de 10 V, mais la tension de seuil (la tension minimale nécessaire pour allumer le MOSFET) est inférieure.
  • Puissance de dissipation: environ 60W, mais nécessite un dissipateur adapté pour fonctionner à cette puissance.
  • Empaqué : Il se présente généralement sous la forme d'un TO-220, un boîtier en plastique courant pour les transistors de puissance.
  • Faible perte de commutation- L'IRF520 est connu pour sa commutation rapide, ce qui signifie qu'il peut changer d'état (marche/arrêt) très rapidement, minimisant ainsi les pertes de puissance.
  • Grande fiabilité: Il s'agit d'un appareil robuste et fiable, idéal pour les applications industrielles et grand public.
  • Facile à contrôler- Il peut être contrôlé avec des signaux numériques basse tension, ce qui le rend compatible avec des microcontrôleurs tels qu'Arduino.

Comme les transistors, il en possède trois broches ou brochage, celui de la grille, de la source et du drain, que si vous regardez le transistor depuis sa face avant, c'est-à-dire comme il apparaît sur la photo précédente, vous avez que la broche de gauche est le 1 correspondant à la grille, le broche centrale Elle vient du drain ou 2, et 3 correspond à celui de droite, qui est la source.

Formats et où acheter

Module IRF520

Addition À l'emballage dont j'ai parlé précédemment, il y a aussi modules avec l'IRF520 qui incluent de plus grandes installations de connexion. Son prix est bon marché et vous pouvez le trouver dans de nombreux magasins d'électronique, également sur Amazon :

Exemple d'utilisations de l'IRF520 avec Arduino

ArduinoIRF520

Enfin, nous allons inclure un exemple de application de l'IRF520 avec notre carte préférée, la Arduino UNO. Dans ce cas, un module HCMODU0083 sera utilisé avec un IRF520 qui fait office de contrôleur pour les moteurs à courant continu ou à courant continu. Ici, un contrôle très précis peut être effectué, en utilisant des impulsions PWM comme technique, et en contrôlant la tension d'entrée variable, un contrôle de la vitesse du moteur peut être obtenu.

Le circuit pour tester l'IRF520 est très simple, il suffit de créer le circuit qui apparaît dans l'image précédente, à l'aide d'un potentiomètre, d'une pile 9V et d'un moteur. En ce qui concerne la connexion, nous allons connecter les sorties 5V GND et VCC de la carte Arduino avec le potentiomètre et celles-ci également aux GND et VCC correspondants du module IRF520, ainsi qu'à la broche analogique 3 de l'Arduino. Quant au SIG de notre module, il sera connecté directement à la broche 9 de la carte Arduino pour un contrôle par impulsions PWM. De plus, vous devez également connecter le Vin du module à une batterie 9V dans notre cas, même si cela fonctionnerait avec n'importe quelle batterie de 5 à 24V. Enfin, la languette marquée Out sur le module, avec V+ et V-, sera connectée aux deux bornes du moteur.

/*
  IRF520-MOSFET Módulo controlador para motor CC
*/
#define PWM 3
int pot;
int out;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PWM,OUTPUT);
 
}
 
 
void loop() {
  pot=analogRead(A0);
  out=map(pot,0,1023,0,255);
  analogWrite(PWM,out);
}


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