ソレノイドは、磁場を生成するために一定の電流を必要とします。ソレノイドが完全なインダクタである場合、DC電流はあらゆる手段を超えて上昇し、他の回路コンポーネントを損傷する可能性が最も高くなります。ただし、ソレノイドには本質的に、電流の大きさを制限するために使用されるかなりの量のDC抵抗があります。
バイパスコンデンサ(電流の大きさを変更することによって引き起こされる高周波電流パルスを吸収するため)をGND(MOSFETソースの近く)と12 V接続ソレノイドの間に配置すれば、大幅なオーバーシュートを心配する必要はありません。選択したmosfetの破壊電圧は100 Vで、これは確かに過剰です。
mosfetには、ゼロ以外のオン状態抵抗Rdson(160 mOhm)もあります。これにより、ソレノイドを流れる電流がわずかに減少します。Rdsのもう1つの影響は、MOSFETの電力損失です。これは、この場合は無視できます(チャネルが完全に開いている場合、160ミリオーム)。
1)これは半静的アプリケーション(数十kHzでの切り替えなし)であるため、これらのパラメーターを確認するだけで済みます。
- ゲート電圧しきい値(ゲート電源電圧より低い必要があります)
- オン抵抗Rds(電圧降下と損失を計算するため)
- 許容電流(Rdsと非常に相関があります)
2)回路で発生する問題の1つは、ゲート電圧が3.3 Vですが、MOSFETのゲート電圧は2〜4 Vの範囲で指定されていることです。実際には、「不良」部品が発生しても、MOSFETはまだ部分的に閉じており、電流がチャネルを流れます。ゲート電圧が低いということは、スイッチが線形モードで動作することを意味し、オン状態の抵抗は保証値よりはるかに高くなります。
編集 ゲートしきい値電圧は、MOSFETが電流を流し始める最小電圧です。ただし、チャネル電流はおそらくソレノイドをオンにするのに十分ではありません。データシートの図1をご覧ください。これは、ゲート電圧とドレイン電流およびドレイン-ソース電圧を関連付けています。
あなたは簡単にこの部分を使用することができます:: FDN327N。ゲート電圧は1.8 Vで規定されており、許容平均ドレイン電流は2アンペアです。
R1の値は以下に依存します。
- 許容ソースピーク電流-一部のPWMゲートドライバーは30 Aピークを十分にサポートできます(10オームのゲート抵抗-R1を使用)。
- 放射および伝導エミッションに大きな影響を与える望ましいdv / dt
- ゲートしきい値電圧
MCUピンからゲートを駆動すると仮定します-許容ピン電流のデータシートを見てください。ただし、その電流は平均電流であるため、ピークベースではるかに多く駆動できます。50 mAで問題ない-> 3.3V / 50 mA〜= 70オームがこのアプリケーションに適した値になると思います。