Control mosfet

Buenas a tod@s!

En casa la producimos la electricidad con placas solares, estan conectadas en serie produciendo 320 v dc y 1500w, tengo un arduino UNO y lo estoy programando para que cuando las baterias esten llenas me desvie la electricidad directa de placas, es decir 320v dc a un calentador electrico de 700w, ya que ahora lo hago manualmente.
El tema es que para hacer de switch pensaba hacerlo con un/os mosfet irf740 que tengo que pueden con 400v/10a.
Creeis que puede funcionar? como tendria que alimentar el mosfet, porque el arduino solo da 5v y no es suficiente, no?
una ayudita plis?

Víctor

Antes de contestar como hacer el switch mas datos del calentador.
Como lo alimentas cuando tienes energía?
Si es con 220VAC rectificados, eso te daría 220x1.41= 310 VDC o sea similar a lo que produces con los paneles solares.

Estas son opcioines válidas

IRF730
IRF730 5.5A 400V N-Channel Power MOSFET

Yes
TO-220
1
$0.75

IRF350
IRF350 14A 400V N-Channel Power MOSFET

No
TO-3
1
$1.75

IRF740
IRF740 10A 400V N-Channel Power MOSFET

Yes
TO-220
1
$0.85

IRF840
IRF840 8A 500V N-Channel Power MOSFET

Yes
TO-220
1
$1.10

Estas son las posibles opciones.
Ahora veamos que tensión VGS tiene cada uno
IRF350 20V
IRF730 20V
IRF740 20V
IRF840 20V

Todos requieren unos 15V Vgs para cargar debidamente la salida con 320VDC
Asi que el esquema debería ser, Arduino comandando un transitor de baja señal que conmute a 15V la tensión Vgs del MOSFET que decidas usar.
Esto sería lo mas apropiado

Este sería un esquema mas simple pero con mas componentes.
Usa un optoacoplador para separar tensiones y en este caso la tensión CA peligrosa.
Este BUZ41A esta en 4.5A con lo justo para tu caso.. pero sirve como idea.
Si miras, hay un pequeño circuito que establece una fuente de 10V con el zener corresondiente.
Que habria que aumentar a 15V. También se puede buscar algun elemento de la linea BUZXX que tenga características mas apropiadas para tu caso.

El calentador siempre lo uso directo de placas, a 320 dc ya que lo tengo en serie con un calentador de gas de manera que si calienta suficiente lo hace el de gas.
Para darle la señal al mosfet de 20v puedo usar los 24v de las baterias con un step down a 20v.
Lo que no entiendo las resistencias y condensadores, como se calculan y para que?

Resistencias y capacitores de que circuito?

Gracias por los esquemillas, me han ayudado mucho.
Bueno en realidad creo q mas o menos lo entiendo, el optoacoplador hay que ponerle una resistencia porque es como un led y necesita menos de los 5v que da el arduino, no?(en el tercer esquema).
Y si el Voltaje EC del optoacoplador es 20v, que es lo que necesita el irf740, no tengo que poner ninguna resistencia en su gate no?
Y otra cosa, es mejor poner dos mosfets en paralelo para que se reparta asi mejor el calor?

El 3er esquema puede servirte muy bien.
Hay zener de muchos valores y no necesitas un step down para alcanzar los 20V.

buenas

estoy montando el circuito pero tengo algunos problemas, el circuito es este;

Cuando doy señal al arduino el 4n35 me deja pasar los 20v correctamente, pero el irf830 todo el rato esta cerrado, es decir que funciona el calentador, aunque yo no de señal con el arduino.

que hay mal en el esquema?

surbyte:
El 3er esquema puede servirte muy bien.
Hay zener de muchos valores y no necesitas un step down para alcanzar los 20V.

Ya he montador un zener ajustable para tener 20v, aunque en el esquema que he subido no salga.

gracias!

MOSFET.jpg


Si este es el circuito, yo no veo con que le das una señal al OPTO?
Este circuito hace que el MOSFET este conduciendo todo el tiempo
Donde conectas a +5V debe conectarlo al pin de Arduino que hayas definido como salida

surbyte:
Donde conectas a +5V debe conectarlo al pin de Arduino que hayas definido como salida

Bueno, es que donde pone +5v es donde da señal el arduino, es que el esquema lo he dibujado asi, pero incluso sin haber señal del arduino el mosfet sigue conduciendo

Estas seguro de haber contado bien los pines del optoacoplador?
Conecta un multimetro en el pin 4 del opto 4n25 y el negativo a GND y lee la tensión cuando el diodo led esta a 5V y cuando esta a 0V.

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Estas seguro de haber contado bien los pines del optoacoplador?
Conecta un multimetro en el pin 4 del opto 4n25 y el negativo a GND y lee la tensión cuando el diodo led esta a 5V y cuando esta a 0V.

Cuando da señal el arduino a la salida del opto, pin 4, hay 20v y cuando no da señal no. El opto funciona bien, es el mosfet que no va bien.
Hay que juntar los GND del mosfet y de la salida del opto?

Por supuesto.
El IRF no recibe la señal de comando si no recibe VGS una tensión entre Gate y Source.
Eso se logra compartiendo GND del IRF con el OPTO peroooooooooooo del lado del transistor como en el esquema.
No compartas del lado del Arduino porque pierdes la aislación.
Ahora veo mejor tu esquema
GND2 es igual que GND3. deben estar unidas.
GND1 y GND2 no se UNEN

surbyte:
Por supuesto.
El IRF no recibe la señal de comando si no recibe VGS una tensión entre Gate y Source.
Eso se logra compartiendo GND del IRF con el OPTO peroooooooooooo del lado del transistor como en el esquema.
No compartas del lado del Arduino porque pierdes la aislación.
Ahora veo mejor tu esquema
GND2 es igual que GND3. deben estar unidas.
GND1 y GND2 no se UNEN

aaah vale, merci, luego lo pruebo a ver

Cuando doy señal al arduino el 4n35 me deja pasar los 20v correctamente, pero el irf830 todo el rato esta cerrado, es decir que funciona el calentador, aunque yo no de señal con el arduino.

Se debe a que el gate es un 'condensador' y lo tienes cargado, da igual que cortes el voltaje con el optoacoplador, tiene 'efecto memoria' , necesitas descargarlo para que el calentador se apague pero yo tampoco tengo muy claro como, así que no te puedo decir más.

gracias a todos,
en el último esquema que subí lo único que me fallaba era conectar el GND2 con el GND3 y ya esta!!
Ahora voy a estudiarme el tema del pwm para controlar la frequencia del mosfet para que de mas o menos voltaje en función de lo que llega de las placas para que estas no se amorren.

un saludo

Hola,

¿Se descarga el Mosfet?

De todas formas, se supone que entre en el uC o uP o lo que sea hay que poner un Gate Driver, por lo que he leído no se puede dar corriente contínua al Gate podria estoprear el Mosfet. Son unos microsegundos para cargar el condensador y otros microsegundos para descargarlo.

The switching signal for a transistor is usually generated by a logic circuit or a microcontroller, which provides an output signal that typically is limited to a few milliamperes of current. Consequently, a transistor which is directly driven by such a signal would switch very slowly, with correspondingly high power loss. During switching, the gate capacitor of the transistor may draw current so quickly that it causes a current overdraw in the logic circuit or microcontroller, causing overheating which leads to permanent damage or even complete destruction of the chip. To prevent this from happening, a gate driver is provided between the microcontroller output signal and the power transistor.

Saludos

De todas formas, se supone que entre en el uC o uP o lo que sea hay que poner un Gate Driver, por lo que he leído no se puede dar corriente contínua al Gate podria estoprear el Mosfet. Son unos microsegundos para cargar el condensador y otros microsegundos para descargarlo

Lee el post#1. Ahi estan indicados los drivers.

Me refería en el circuito de vicman2012.

Cuando doy señal al arduino el 4n35 me deja pasar los 20v correctamente

No veo el Gate driver por ningún sitio.