Dimmer con MOSFET per striscia LED

Salve a tutti,
vi spiego brevemente il mio progetto: vorrei utilizzare un'Arduino Nano per regolare la luminosità di una striscia led e, dato che quest'ultima sarà alimentata a 12 V, avevo pensato di utilizzare un MOSFET così che, regolando la tensione di Gate tra 0 e 5V con un pin PWM tramite analogWrite(pinLed, x), possa gestire la tensione Drain-Source e quindi la luminosità della striscia led.
Le mie domande sono le seguenti:

  1. Funziona solo se la striscia led è dimmerabile?
  2. Che caratteristiche deve avere il MOSFET in questione?
  3. Consigli generali se può funzionare con un Arduino Nano o sarebbe meglio un altro

Non regoli la tensione da 0 a 5 V, usando il PWM, regoli la percentuale di tempo in cui il segnale e' ad 1 rispetto a quella in cui e' a 0.

Se e' una strip led da 12V, si, la puoi regolare in PWM.

Il mosfet e' meglio sceglierlo con corrente molto piu alta di quella realmente utile, dato che piu e' alta la portata in corrente, piu e' bassa la RdsON, e quindi minore e' la caduta di tensione sul mosfet e la dissipazione in calore, l'importante e' che sia del tipo "logic-level", per poterlo pilotare anche con i 5V (altrimenti per i mosfet normali la tensione di gate deve essere intorno ai 10V per mandarli in piena conduzione)

Poi penso che tu possa usare anche un nano, o addirittura anche solo un'Attiny standalone, devi solo leggere il pin del potenziometro e generare un segnale PWM corrispondente in fondo (a meno che nel frattempo con la MCU tu ci debba fare anche altre cose)

Grazie @Etemenanki per la risposta e per la disponibilità, sapresti dirmi se ci sono modi migliori (rispetto a PWM - Mosfet) per fare ciò che voglio fare io?

Un regolatore lineare, pero' consumerebbe molta piu energia (perche' quella che toglie ai led la dissipa tutta in calore) ... il PWM e' il sistema piu efficente, e se la frequenza e' abbastanza alta non da alcun fastidio con lampeggi ne tremolii.

Inoltre si puo sempre mettere un piccolo condensatore in parallelo ai led per eliminare al massimo il flickering, comunque se usi Arduino o una delle varie MCU mi sembra che anche il PWM piu lento sia intorno ai 400Hz o simile, per cui gia dovrebbe andare bene.
che assorbimento avra' la tua striscia ? (o al limite, che tipo di led e che lunghezza o numero di led hai sulla striscia ? ) ... in base a quello si sceglie il mosfet piu adatto, anche se comunque ormai non costano piu di tanto neppure gli optimos o i trenchfet.

Ad esempio STP200N3LL, 30V, 120A di portata massima, anche se a te dei 120A non interessa, con questa portata ha circa 3 milliohm di RdsON a 5V di gate (e' la resistenza interna quando e' pienamente in conduzione), significa che anche se la tua striscia di led assorbisse, mettiamo come esempio, 10A, il mosfet causerebbe una caduta di tensione di soli 10*0.003=0.03V, e dissiperebbe al massimo 0.3W (anche senza dissipatore al massimo diventerebbe tiepido), e dovrebbe costare poco piu di un'euro, il che non guasta.

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Io ho acquistato su Aliexpress gli IRLZ44N a 30c. l'uno:

Non sono sicuro, data la provenienza, che resistano ai 55V e ai 47A promessi, però li ho provati tutti e funzionano. A 12V con 1 o 2A spero di non avere problemi.

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IRLZ44N e' ancora un buon mosfet, anche se dichiarato obsoleto, e per carichi fino a 5A non e' male, fanno 0.125V di caduta e 0.6W di dissipazione a 5A, ma non li userei mai per i 47A per i quali vengono dichiarati, neppure se li reggessero :wink: ... a 40A ad esempio, con i loro 22 milliohm causerebbero una caduta di tensione di ben 2V e dovrebbero dissipare 80W (il che e' comunque possibile con un buon dissipatore, preferibilmente con ventolina, ma e' comunque un sacco di calore da disperdere :wink:)

Chissa' se e' possibile costruire qualcosa per testare quei mosfet "made in china" e vedere se almeno rispettano le caratteristiche principali di targa ... Datman, mi hai fatto venire un'altra idea folle, devo pensarci su ...

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Beh... Sì, 22mOhm vanno bene fino a 5A. Per correnti superiori sceglierei un altro MOSFET.
P.S.: rivedi i conti... 40^2 *0.022 fa circa 35W (che è comunque una stufa!)

Se devi farlo, fai un tracciacurve! :slight_smile:

Grazie @Datman e @Etemenanki per i consigli.
La striscia led che avevo adocchiato io sarebbe una da 8 watt/metro e dato che ne userò circa 5 metri, se la matematica non è un'opinione, sono 40 W e, dato che è alimentata a 12 V, avrei una corrente di poco meno di 3.5 A.
Ora, grazie ai vostri consigli, mi metterò alla ricerca del mosfet giusto per il mio scopo.
Un'ultima domanda banale: che differenza c'è a livello hardware tra le strisce led dimmerabili e non?

Hai ragione, la caduta di tensione e' 0.88V, non 2V (non so perche' mi e' uscito 2, sara' rimasto qualcosa in memoria nella calcolatrice o ho sbagliato io a premere i tasti), e poi avevo semplicemente fatto 40x2, mentre invece era 0.88x2 :roll_eyes:

(questo stramaledetto markdown a volte mi stampa correttamente l'asterisco, altre mi mette il testo dopo l'asterisco in italic, ma non la si puo nuclearizzare 'sta pu**anata di pseudolinguaggio del menga, e tornare al buon vecchio bbcode ?)

Si 0.22 ohm con TJ a 25 gradi ma sfido chiunque a tenere una giunzione a 25 con 35w di dissipazione, più realisticamente direi una giunzione a 100 gradi quindi una RDS almeno di 0.33 ohm secondo il grafico normalizzato RDS/temp. quindi si va verso i 53watt , il che porta ulteriormente la tj verso i 175 gradi della sua autodistruzione visto che a 175 gradi la RDS corrisponde a 0.50 ohm quindi come ha detto etemenanki giustamente 80watt

Questo MOSFET può sopportare senza distruggersi una ventina di A ,sempre che sia munito di generoso dissipatore , ventilazione forzata e vgs di 15V, accessori costosi che lo rendono antieconomico per questo range di corrente

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Infatti li ho acquistati per farli lavorare a 12V 1 o 2A :slight_smile: