MOSFETS de puissance

MOSFETS de puissance

Rassurez-vous, je ne vais pas vous proposer un cours sur les transistors MOSFET.
Cet article est juste un petit guide de choix.

Un simple rappel du schéma de branchement d'un MOSFET canal N en commutation :

Ici la charge est un relais 5V, mais cela peut très bien être un moteur, une pompe, une électrovanne, 5V, 12V, 24V, ou même 48V. Il suffit que le MOSFET supporte cette tension, et le courant qui va traverser la charge.

Si la charge est purement résistive, la diode 1N4148 est inutile.

Le MOSFET est passant si on applique une tension de quelques volts sur sa grille (broche 1). Il est bloqué si la tension de grille est nulle.

Le transistor est piloté par une sortie du microcontrôleur à travers une résistance de 220Ω dont le but est de limiter le courant d'appel lors de la montée du signal sur la grille. Une résistance de pull-down de 100KΩ est câblée entre grille et source afin de ne pas laisser la grille en l'air dans le cas où la sortie du microcontrôleur est en haute impédance, au démarrage par exemple.

Pour un MOSFET canal P le schéma est inversé. La source est au +VCC, et la charge est connectée entre le drain et GND.

Tous les MOSFETs présentés ici sont très courants et il est possible de se les procurer facilement y compris sur AliExpress, ICI par exemple.

1. La liste

Cette liste comporte 2 onglets MOSFETs canal N ou P (voir en bas).

Bien entendu un lien vous emmènera vers leur datasheet si vous le désirez.

2. Utilisations possibles

2.1. Logic level MOSFETS

Certains se pilotent facilement avec la sortie d'un processeur, y compris sous 3.3V. Leur tension VGSth est très faible. Il sont repérés en vert.
Vous remarquerez les excellents IRL3303 et IRLU3103. L'IRL3303 est obsolète mais se trouve à très bas prix sur AliExpress.
L'IRL540, IRLB8721 et IRLZ44N sont également très intéressants.

IRF520

IRL520

Ces deux courbes sont éloquentes :
Pour être capable de passer 5A le MOSFET devra être commandé avec une tension de grille de :

IRF520 : 5.8V à 25°
IRL520 : 3.3V à 25°

L'IRF520 commandé en 5V sera utilisable seulement jusqu'à 2A.
L'IRL520 commandé en 5V sera utilisable jusqu'à son courant maximal : 9.2A.
 Pour des applications nécessitant un ampérage moyen, le FDN327N est idéal, les petits IRLD024 et IRLD110 en boîtier DIP4 également.

Sachez tout de même que si vous utilisez un transistor ayant une tension VGSth de 4V, si vous le commandez avec une tension de 5V, vous n'obtiendrez par la résistance RDSon précisée dans la datasheet. En effet la résistance RDSon est souvent donnée pour une tension de 10V.
Mais le résultat ne sera pas catastrophique pour autant.

Voir le travail réalisé par un membre du forum ARDUINO ICI.

Le 2N7000 et le BS170 sont à réserver pour des application petite puissance comme du pilotage de relais.

J'ai déjà expliqué ICI comment piloter un relais avec un MOSFET (voir paragraphe 3. Le transistor unipolaire).
Vous trouverez ICI également un article sur l'alimentation d'un module ou d'un capteur avec un MOSFET.

2.2. Modules à MOSFETS

Dans le commerce on trouve couramment des modules équipés d'IRF520, IRF540, peu aptes à être commandés à l'aide d'une tension de 5V :

Mais on trouve également des modules "Logic level" :

IRLR7843

AOD4184

Ces deux modules IRL7843 et AOD4184 disposent d'un optocoupleur (peu utile).

On les trouve sur AliExpress :

aliexpress

On en trouve également sans optocoupleur :

aliexpress

2.3. MOSFETS audio

Certains MOSFETS ont une vocation audio : IRF530, IRFP240, etc. La liste précise quel est leur transistor complémentaire, dans le but de réaliser un étage de puissance.

3. Les boîtiers

A noter : pour un gain de place sur le PCB et surtout une faible hauteur certains MOSFETS existent en boîtiers IPAK ou TO251, beaucoup plus petits que le TO220 :

Les IRLD024 et IRLD110 sont en boîtier DIP4 :

4. Astuce

Comme vous l'aurez peut-être remarqué, la liste est présentée sous forme de feuille de calcul. Il s'agit d'une "Google Sheet" intégrée.
L'astuce se trouve ici :
http://blogavecblogger.blogspot.com/2015/02/integrer-un-fichier-stocke-dans-google.html


Cordialement
Henri