MOSFET으로 12V 솔레노이드 밸브를 제어하는 ​​방법은 무엇입니까?

Arduino 마이크로 컨트롤러에서 제어 신호 (5V)를 수신하는 MOSFET (BS170)을 통해 12V DC 솔레노이드 밸브를 제어하려고합니다. 이것은 기본 회로도입니다.

MOSFET을 테스트 할 때 1.5k 옴 저항을 갖는 LED를 부하로 사용하면 (그림 참조) 제대로 작동하며 5V 신호로 12V 전류를 문제없이 제어 할 수 있습니다.

그러나 LED 대신 내 솔레노이드 밸브를 연결합니다. 몇 초 동안 작동 한 다음 작동을 멈추고 5V 제어 핀의 상태에 관계없이 MOSFET이 전류를 영구적으로 전도합니다.

LED를 다시 연결하면 더 이상 작동하지 않기 때문에 MOSFET이 영구적으로 손상되었습니다.

너무 많은 전류? 그러나 밸브 앞에 저항을 추가하면 더 이상 작동하지 않습니다. 더 무거운 MOSFET / 트랜지스터가 필요할까요?

내 블로그 항목 "Byte and Switch"를 읽으십시오 -이 정확한 시나리오를 다룹니다.

짧은 대답은 MOSFET이 꺼질 때 전류를 전도하기 위해 프리 휠링 다이오드가 필요하다는 것입니다. 솔레노이드에는 자기장에 에너지를 저장하는 인덕턴스가 있으며 MOSFET을 끄면 인덕턴스가 생성되지만 해당 전류의 흐름을 계속하려면 많은 전압이 필요합니다. 결과적인 전압 펄스는 MOSFET의 고장을 일으켜보고있는 손상을 일으 킵니다.

또한, 마이크로 컨트롤러가 재설정 될 때 꺼지고 다른 하나는 마이크로 컨트롤러에서 MOSFET 게이트로, 전원 스위치와 마이크로 컨트롤러.

편집 : 방금 BS170 MOSFET을 사용하고 있음을 알았습니다. 데이터 시트를 보셨습니까? 이것은 마이크로 컨트롤러의 전원 스위치로 사용되는 MOSFET에 적합하지 않습니다.

우선, MOSFET은 10V Vgs로 지정됩니다. 5V 마이크로 컨트롤러에서 제공하고 있습니다. "로직 레벨"이고 4.5V 또는 3.3V Vgs에서 온 저항이 지정된 MOSFET을 사용해야합니다. (오프라고 생각할 때 약하게 켜질 가능성이 있으므로 초 저전압 MOSFET을 사용하지 않는 것이 좋습니다.)

더 중요한 것은 10V Vgs에서 최대 5ohms Rdson으로 지정된 작은 TO-92 MOSFET입니다. 이 MOSFET은 몇 밀리 암페어를 소비하는 LED와 같은 매우 작은 부하에 적합합니다. 그러나 솔레노이드는 일반적으로 수십 또는 수백 밀리 암페어를 소비하며, 전류 부하에 대해 MOSFET에서 I2R 손실을 계산하고 트랜지스터가 과열되지 않도록해야합니다. 데이터 시트의 열 저항 R theta JA을보고 부품의 온도 상승 정도를 추정 할 수 있습니다.

온 저항이 낮은 20V-60V 범위의 MOSFET을 사용하십시오. 내 의견에서 언급했듯이 솔레노이드가 전류를 얼마나 많이 소비하는지 알아야합니다.