¿Qué es un MOSFET IRF520N?
El IRF520N es un modelo muy común de transistor MOSFET que podemos emplear para alimentar cargas a tensión e intensidad superiores a las que podemos proporcionar con las salidas de Arduino.
En la entrada anterior de transistores MOSFET en Arduino vimos en profundidad sus características y funcionamiento, y que podíamos usar el modo de corte y saturación para formar un interruptor controlado por corriente, con el que controlar grandes cargas.
Pero, como vimos, no todos los MOSFET son apropiados para su uso directamente con una salida de Arduino, dadas sus las limitaciones de tensión y corriente. El IRF520N no es el transistor MOSFET más indicado para emplear con Arduino.
La mayor ventaja del IRF520N es que existen placas comerciales que simplifican significativamente el montaje. Estas placas incluyen resistencias integradas, pines para conectar a Arduino y clemas de conexión para conectar la carga.
En cuanto a las características eléctricas del IRF520N, el DataSheet indica que con una Vgs nominal de 10V puede alimentar una carga a tensiones de hasta 50V, proporcionando una intensidad máxima de 9.7A.
Sin embargo, al alimentar el Vgs con una salida de Arduino de tensión nominal 5V, el IRF520N proporciona una tensión de alimentación de 24V y una intensidad máxima de 4A. Los modelos de Arduino de 3.3V no pueden emplear un IRF520N sin preamplificación.
Para intensidades superiores a 1A es necesario añadir un disipador de calor.
Respecto a las aplicación en señales PWM, podemos usar el IRF520N en las salidas analógicas de Arduino, siempre que tengamos en cuenta que la conmutación supone un incremento de la potencia disipada en MOSFET, lo que requerirá que controlemos su temperatura y alimentar cargas menores si esta es excesiva.
Pese a estas limitaciones respecto a sus valores nominales, este tipo de placas proporcionan una forma sencilla de alimentar una carga de hasta 24V y 1A. Resultan muy cómodas para emplear en pequeños proyectos de electrónica o montajes rápidos. En una última instancia, en un montaje definitivo sustituiríamos estos componentes por nuestras propias etapas.
Para más información sobre etapas de mayor potencia en Arduino puedes consultar la entrada Transistores BJT en Arduino y Transistores MOSFET en Arduino
Precio
Podemos encontrar una placa comercial con un IRF520N para conectar por Arduino por 0.60€, en vendedores internacionales de eBay y AliExpress.
Teniendo en cuenta que un transistor MOSFET IRF520N cuesta en torno a 0.25-0.30€ por unidad, sin contar la placa, resistencias y terminales de conexión, en general resulta más económico la placa comercial, sin tener en cuenta el tiempo que nos costaría montarlo.
Como hemos indicado, en un montaje definitivo o repetitivo analizaríamos hacer nuestro propio circuito. Pero como componente rápido para pruebas, estas placas comerciales son muy útiles y baratas.
Esquema de montaje
Incorporar este tipo de placas con IRF520N en nuestros proyectos no resulta difícil, solo necesitamos tener claro que es cada parte del componente y cuál es su función.
Así, encontramos dos partes diferenciadas.
Una fase primaria de baja potencia que recibe la señal desde Arduino y controla el estado del MOSFET.
Una fase secundaria de alta potencia que conecta la carga y la fuente de alimentación externa.
En la fase primaria, simplemente conectamos la alimentación Vcc y GND de la placa a los pines 5V y GND de Arduino, respectivamente. Finalmente, conectamos el pin de señal a una salida digital o analógica de Arduino.
En el secundario, conectamos la carga a la clema de conexión indicada. En la otra clema conectamos la fuente de alimentación externa que alimentará la carga, con una tensión máxima de 24V.
Al usar varias fuente de tensión recordar poner siempre en común todos los GND. De lo contrario podríais dañar algún componente.
La conexión, vista desde Arduino, sería la siguiente, donde se ha representado la salida D9, pero podríamos haber elegido cualquier otra salida de Arduino.
Cuando la salida de Arduino se ponga a HIGH, la carga quedará conectada a la fuente de alimentación externa. Arduino solo tendrá que proporcionar la intensidad suficiente para saturar el MOSFET en los cambios de estado.
De esta forma, el IRF520N está comportándose de forma similar a un interruptor que nos permite encender o apagar la carga, y cuyo estado e controlado por la salida de Arduino.
Ejemplos de código
Los códigos de ejemplo son sencillos. Cualquiera de los códigos que hemos visto al tratar salidas digitales o salidas analógicas funcionaran con este montaje.
Por ejemplo, el siguiente código simplemente enciende y apaga la carga en intervalos de 5 segundos.
const int pin = 9;
void setup() {
pinMode(pin, OUTPUT); //definir pin como salida
}
void loop(){
digitalWrite(pin, HIGH); // poner el Pin en HIGH
delay(5000); // esperar un segundo
digitalWrite(pin, LOW); // poner el Pin en LOW
delay(5000); // esperar un segundo
}Descarga el código
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