Heizelement mit IRF520 Modul regeln

#7424882
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Hallo Gemeinde,

ich möchte ein kleines Projekt aufbauen, bei dem ein Temperatursensor die Temperatur eines Heizelements ließt. Über eine PID Regelung auf einem ESP32 Entwicklungsboard soll eine vorgegebene Solltemperatur erreicht werden. Es soll per PWM geregelt werden. Da das Heizelement mit 12V DC und 1A betrieben wird (kann bis zu 80 °C erreichen), habe ich geplant, an den Leistungseingang des IRF520 Moduls 12V von einem herkömmlichen 12V Schaltnetzteil zu legen. Per PWM Signal am Signaleingang des IRF520 Moduls wollte ich die 12V so durchschalten, dass am Ende die eingestellte Temperatur am angeschlossenen Heizelement erreicht wird.

Im ersten Schritt habe ich das ganze ohne Last betrieben, also 12V drauf und Signal von einem ESP32 drauf. Es wird ein PWM-Signal vom ESP32 ausgegeben, das den Duty Cycle von 0-100% in 10 Sekunden erhöht und wiederholt. Ich kann am Last-Ausgang (ohne angeschlossene Last) 12V messen (mit Multi). Habe leider keinen Oszi um mir das Signal anzusehen. Das Logiksignal vom ESP32 liegt zwischen 0 und 3,3V. Ich gehe davon aus, dass das Multi einen zeitlichen Mittel anzeigt.

Da ist schon das erste was mich wundert. Wenn das Logiksignal vom ESP32 von 0 bis 3,3V wandert, so müsste doch auch die Lastspannung von 0 bis 12V am Multi wandern oder nicht?

Schalte ich die Last drauf, also das Heizelement, so kann ich am Lastausgang des IRF520 Moduls keine Spannung mehr messen (0V). Das Heizelement wird auch nicht warm. Schließe ich das Heizelement direkt an das 12V Netzteil, so erwärmt es sich sofort.

Was mache ich falsch? Kann das so überhaupt funktionieren?

Angehängte Dateien:
Gast #7424925
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Der IRF520 ist für 10 Volt Steuerspannung spezifiziert.

Seine Gate-Threshold Volate liegt je nach Glück zwischen 2 und 4 Volt. Es kann also sein, dass er mit den 3,3V vom ESP32 ein bisschen leitet, oder auch nicht. Jedenfalls nicht genug, das ist sicher.

Für deinen Fall ist der Transistor ungeeignet. Für weitere Infos zum Verständnis sowie Lösungsvorschläge empfehle ich meinen Aufsatz http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#mosfet

#7424941
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Chris L. schrieb:

Das Logiksignal vom ESP32 liegt zwischen 0 und 3,3V.

Tja:

https://www.vishay.com/docs/91017/irf520.pdf (a) Figure 1, 2 und 3 (b) R_DS(on) - ist erst ab 10V spezifiziert. (c) V_GS(th) - sagt sogar, dass manche Exemplare bei 3.3V sogar sicher sperren dürften und nicht leiten.

Daraus folgt: Dieser FET passt nicht zu 3.3V U_GS.

Nimm IRF3708, bei dem ist R_DS(on) schon ab 2.8V angegeben:

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRF3708-DataSheet-v01_01-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015355df7cf5193c

HTH (re)

#7424990
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Jack V. schrieb:

könnte man den MOSFET nicht einfach damit mittels eines BJT schalten

Natürlich, so macht man das, wenn man keinen richtigen Treiberbaustein nehmen möchte. Oder mit einem Optokoppler, wie es der TO nun macht oder wie es Georg M. im Beitrag #7424968:

https://www.ebay.de/itm/284102566895

vorgeschlagen hat.

so gesehen ist ...

Da steht extra, man könnte es mit Arduino und Raspberry steuern..

... streng genommen auch gar nicht gelogen :-)

(re)

#7425324
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#7425683
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Stefan F. schrieb:

Danke für die beiden Links. Ich suche allerdings nach einem in THT. Ich glaube ich muss flexibler werden.

Mamamia.... SMD in TO252 oder TO263 ist nun wirklich kein Hexenwerk 35Jahre nachdem es Massentauglich geworden ist. Layoutieren ist um Welten einfacher als mit THT, Prototypenbau auf einseitiger mit Cu kaschierter Platine und Skalpel geht ebenso deutlcih entspannter als mit Lochrasterplatinen und wenn man 2seitig Cu hat ist die Massefläche gleich mit dabei.

...was Verfügbarkeiten angeht, selber schuld wenn man auf sinkende Schiffe hofft.

Aber egal. klick Dir ein anderes Suchkriterium zusammen und Du wirst fündig, sogar lieferbar: PHP79NQ08LT

das war nur eine 5Sek-Suche bei Nexperia...

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