El solenoide requiere una cierta cantidad de corriente para generar su campo magnético. Si el solenoide fuera un inductor perfecto, la corriente CC se elevaría por encima de todos los medios y probablemente dañaría otros componentes del circuito. Sin embargo, los solenoides tienen inherentemente una cantidad significativa de resistencia DC utilizada para limitar la magnitud actual.
Siempre que coloque un condensador de derivación (para absorber los pulsos de corriente de alta frecuencia inducidos al cambiar la magnitud de la corriente) entre GND (cerca de la fuente de mosfet) y el solenoide de conexión de 12 V, no tiene que preocuparse por un sobreimpulso significativo. Su mosfet seleccionado tiene un voltaje de ruptura de 100 V, lo que sin duda es una exageración.
El mosfet también tiene un Rdson de resistencia en estado no cero (160 mOhm), que reducirá ligeramente la corriente a través del solenoide. Otra implicación de Rds es la disipación de potencia de mosfet, que es insignificante en este caso (160 mOhms siempre que el canal esté completamente abierto).
1) Dado que esta es una aplicación semiestática (sin conmutación a decenas de kHz), solo necesita observar estos parámetros:
- umbral de voltaje de la puerta (debe ser inferior al voltaje de suministro de la puerta)
- Resistencia en estado Rds (para calcular la caída de voltaje y las pérdidas)
- corriente permitida (que está muy correlacionada con Rds)
2) Un problema que veo con su circuito es que el voltaje de la puerta será de 3.3 V, pero el voltaje de la puerta MOSFET se especifica entre 2 y 4 V. En la práctica, está bien porque incluso si tiene una parte "mala", el MOSFET todavía parcialmente cerrado y permite que la corriente fluya a través de su canal. Una implicación del bajo voltaje de la puerta es que el interruptor funcionará en el modo lineal, donde su resistencia en estado activado es mucho mayor que el valor garantizado.
EDITAR El voltaje umbral de la puerta es el voltaje mínimo donde el MOSFET comienza a conducir corriente; sin embargo, la corriente del canal probablemente no sea suficiente para encender el solenoide. Mire la Figura 1 en la hoja de datos, que correlaciona el voltaje de la puerta con la corriente de drenaje y el voltaje de la fuente de drenaje.
Podrías usar fácilmente esta parte :: FDN327N. El voltaje de la puerta se especifica a 1.8 V y la corriente de drenaje promedio permitida es de 2 amperios.
El valor de R1 depende de:
- corriente de pico de fuente permitida: algunos controladores de compuerta PWM pueden soportar un pico de 30 A, que (con resistencia de compuerta de 10 ohmios - R1) carga muy rápidamente la compuerta y, por lo tanto, minimiza el tiempo empleado en el modo lineal.
- dv / dt deseado, que afectan significativamente las emisiones radiadas y conducidas
- Voltaje de umbral
Supongo que manejas la puerta desde un pin MCU: mira la hoja de datos sobre la corriente de pin permitida. Sin embargo, esa corriente es la corriente promedio, por lo que puede conducir mucho más en una base máxima. Supongo que 50 mA está bien -> 3.3V / 50 mA ~ = 70 Ohms sería un buen valor para esta aplicación.
