我制作了一个非常简单的 MOSFET LED 驱动器,它使用Arduino Nano的 PWM来切换 MOSFET,它控制约 16 米 LED 灯条的功率。
我正在使用STP16NF06 MOSFET。
我正在控制 RGB LED,因此我为每种颜色使用三个 MOSFET,当所有 16 米的 LED 灯条都在运行时,我消耗的电流约为 9.5 安培。
9.5 A/ 3 channels = 3.17 A maximum load each.
MOSFET 的完全导通电阻为 0.8 Ω,所以我的热量应该是我的 I 2 R 损耗
3.17 amperes^2 * 0.08 ohms = 0.8 watts
数据表显示每瓦发热量为 62.5 °C,最高工作温度为 175 °C,预期环境温度低于 50 °C
175 °C - (0.8 W * 62.5 °C/W) + 50 °C = 75 °C for margin of error
我在没有散热器的情况下运行这些 MOSFET,并且我让它在一个程序上整夜运行,该程序只是循环红色绿色蓝色白色不停并且它没有过热。我希望这条电路能够每天运行 16 小时以上。
我为 LED 使用 12 V 电源和来自 Arduino 的 5 V 控制信号,因此我不应该超过 60 V 的漏极栅极电压或 20 V 的栅极源极电压。
今天我在空调办公室的办公桌旁玩它之后,我发现我无法像今天早些时候那样关闭红色通道。在没有连接电源的情况下测量栅极到漏极,我发现红色通道上有 400 Ω,绿色和蓝色通道上有无法测量的高电阻。
这是我正在使用的示意图。这是同样的事情,只是重复了 3 次,5 V 是来自 Arduino 的 PWM 信号,没有电阻的单个 LED 只是 LED 灯条的替代品,它有电阻器和坚固的设置,我觉得我不需要模拟。
我认为在我将 Arduino 插入和拔出其排针大约 50 次后它失败了,尽管我不确定这有什么意义,因为 Arduino 仍然有效。
因此,鉴于它工作了几天,包括一天的高负载,我的问题:
热插拔 Arduino 进出这个电路会以某种方式损坏 MOSFET,但不会损坏 Arduino?
ESD会以某种方式成为这里的罪魁祸首吗?我的办公桌是树脂涂层木材或层压木材。需要注意的是,所有三个 MOSFET 的源极都是公共 GND。
我没有花哨的烙铁,我不知道它是否超过 300 °C。但是,我使用了铅焊料,我在每个引脚上花费的时间尽可能少,我会焊接第一个 MOSFET 的一个引脚,然后焊接第二个 MOSFET 的一个引脚,等等,不要连续从一个芯片做所有引脚,如果太多焊料热量是问题,为什么不会立即产生问题?为什么现在突然出现了?
我的计算是否有遗漏或疏忽?