IRFZ44N: todo lo que necesitas saber sobre este transistor MOSFET

IRFZ44N

Para usar con Arduino existen multitud de componentes electrónicos que puedes usar. Estos dispositivos no solo son exclusivos para Arduino, pero resultan de lo más práctico para tus proyectos. Un ejemplo de ello son los transistores MOSFETs que hemos descrito en otros artículos previos. Pero esta vez os comentaremos todo lo que necesitas saber sobre uno concreto: el IRFZ44N.

A veces te encontrarás trabajando con algún proyecto en el que necesitas activar una carga con un microcontrolador. Para que eso sea posible con los voltajes que manejan los actuales chip MCU se necesita resolver ciertos problemas para poder actuar sobre transistores MOSFETs con voltajes que pueden ir desde los 5v a los 3.3v o menos.

IRFZ44N

Pues bien, el IRFZ44N es un transistor MOSFET como ya he comentado. Tiene un empaquetado de tipo TO-220-3, aunque puede presentarse en otros formatos, y con un pinout bastante sencillo con los tres típicos pines para la puerta, drenador, fuente (por ese orden de izquierda a derecha si lo miras por el reverso, es decir, por donde tiene las inscripciones). Puede estar fabricado por muy diferentes fabricantes, por lo que puedes consultar el datasheet concreto.

Este MOSFET tiene un canal de tipo N, como su propio nombre indica. Además de eso, posee otros detalles técnicos como:

  • Voltaje de separación drenador-fuente: 60v
  • Intensidad de drenaje continuo: 50A
  • Rds: 22mOhms
  • Tensión compuerta-fuente: 20v
  • Rango de temperatura operativa: -55 a 175ºC
  • Disipación de potencia: 131w
  • Tiempo de caída: 13ns
  • Tiempo de establecimiento: 55ns
  • Retraso de apagado: 37ns
  • Retardo de la conexión típico: 12ns
  • Precio: unos céntimos. Puedes comprar un pack de 10 IRFZ44N en Amazon por menos de 3€.

Ejemplo de aplicación con Arduino

Arduino UNO funciones millis

Pongamos un ejemplo de aplicación para el IRFZ44N con Arduino y sus pines PWM. Y es que cuando necesitas controlar cargas de manera variable para regular la velocidad de motores, la intensidad de una iluminación, etc., se puede acudir a estos pines PWM y a transistores como el que hoy nos toca analizar.

Primero de todo, cuando se quiere conectar o desconectar una carca de una fuente de alimentación se suele usar un interruptor clásico o un relé. Pero eso solo permite encender y apaga, tanto en un caso como en el otro.

Con un transistor se puede controlar con una señal eléctrica, como con el relé, para automatizar el control, y además tendrás una serie de ventajas como el control variable de la carga para poder hacerlo mediante PWM. En cambio, también implica algunas complicaciones como los cálculos de corrientes a conmutar, tensiones de trabajo, etc.

Por ejemplo, imagina que necesitas hacer funcionar un motor eléctrico de 12v la mitad de su régimen nominal. Ya sabrás que en la práctica no valdría con bajar la alimentación a 6v sin más… lo más probable es que quedasen inmóviles incrementando su temperatura y con el riesgo de estropear el elemento.

En cambio, lo que se hace con PWM es aplicar varios impulsos al voltaje nominal en un lapso de tiempo conectando y desconectando (pulsos) para que el motor trabaje como tú quieras, como vimos en el artículo del PWM, y modelar la velocidad de trabajo del motor sin afectar al torque o par motor.

Hasta aquí todo correcto, pero… ¿qué pasaría en una aplicación con iluminación? Pues que a diferencia del motor, donde hay inercia, en la iluminación si se conmuta como con PWM a una frecuencia baja se producen parpadeos molestos que en el motor casi no apreciaríamos. No obstante, incluso en el caso del motor se podrían generar algunos problemas mecánicos a largo plazo al ir «a tirones».

¿Y todo esto qué tiene que ver con el IRFZ55N? Pues bien, que si quieres un funcionamiento fluido con PWM, este dispositivo podría resolver todos esos problemas. Además, se podría controlar hasta corrientes de 50A, lo que ofrece una capacidad extraordinaria para algunos motores más potentes. Recuerda que como dije anteriormente, el problema de los pines PWM de Arduino es que su tensión no es suficiente como para controlar ciertos elementos, como un motor de 12v, 24v, etc., por lo que el transistor y una fuente externa te pueden ayudar.

Esquema Arduino con IRFZ44N

Con Arduino y un motor, con este simple esquema de conexión que puedes ver, se puede conseguir un ejemplo práctico de lo que he comentado. Para que puedas controlar el motor de 12v con el MOSFET IRFZ44N de una forma simple.

Para que entiendas mejor el funcionamiento del transistor IRFZ44N para este tipo de aplicación, se usará el monitor serial desde donde vas a poder ir introduciendo valores comprendidos entre 0 y 255 para poder modular el motor y observar los resultados.

En cuanto al código del sketch para Arduino IDE, sería también simple


int PWM_PIN = 6;
int pwmval = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(PWM_PIN,OUTPUT);
  Serial.println("Introduce un valor entre 0 y 255:");
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 1) {
      pwmval =  Serial.parseInt();
      Serial.print("Envío de velocidad a: ");
      Serial.println(pwmval);
      analogWrite(PWM_PIN, pwmval);
      Serial.println("¡Hecho!");
  }

Recuerda que para más información sobre la programación de Arduino, puedes descargar nuestro curso gratis en PDF.


Sé el primero en comentar

Deja tu comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*

*

  1. Responsable de los datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalidad de los datos: Controlar el SPAM, gestión de comentarios.
  3. Legitimación: Tu consentimiento
  4. Comunicación de los datos: No se comunicarán los datos a terceros salvo por obligación legal.
  5. Almacenamiento de los datos: Base de datos alojada en Occentus Networks (UE)
  6. Derechos: En cualquier momento puedes limitar, recuperar y borrar tu información.