Чем отличается MOSFET от биполярного транзистора и что выбрать?
Хочу управлять мотором с Arduino и не пойму, что брать: MOSFET или биполярный транзистор. В чём между ними разница и что проще для новичка? Объясните, пожалуйста.
2 ответа
Оба — транзисторы (управляемые ключи), но управляются по-разному.
Биполярный транзистор (BJT) управляется током в базу. Чтобы он открылся, через базу должен течь небольшой ток. Поэтому базу всегда подключают через резистор (например, 1 кОм). Выводы: база, коллектор, эмиттер. Примеры: 2N2222, BC547.
Полевой транзистор (MOSFET) управляется напряжением на затворе. Ток в затвор почти не течёт, управление «лёгкое». Выводы: затвор, сток, исток. Примеры: IRLZ44N, IRF540.
Практические отличия:
- Нагрев и потери. Открытый MOSFET имеет очень маленькое сопротивление, поэтому почти не греется и тянет большой ток. Биполярный на большом токе греется сильнее.
- Управление. BJT надо «кормить» током базы; MOSFET достаточно подать напряжение на затвор.
- Нюанс MOSFET: обычным нужно ~10 В на затворе, а с Arduino всего 5 В. Поэтому бери «логический» (logic-level) MOSFET — например, IRLZ44N, он открывается уже от 5 В.
Что выбрать новичку для мотора: логический MOSFET (IRLZ44N). Схема: затвор → к пину через резистор 220 Ом, исток → GND, сток → «−» мотора, «+» мотора → на питание. И обязательно поставь защитный диод параллельно мотору (катодом к плюсу) — он гасит выброс при выключении, иначе спалишь транзистор.
Для маломощных нагрузок (один светодиод, маленькое реле) сгодится и биполярный 2N2222 — он дешевле и проще достать.
Если совсем коротко: BJT управляется током (нужен резистор в базу), MOSFET — напряжением (резистор в затвор скорее для защиты пина). Для мощных вещей (моторы, лента светодиодов) почти всегда удобнее MOSFET — меньше греется.
Главная ловушка: не бери обычный MOSFET к 5-вольтовой логике, он толком не откроется. Ищи в характеристиках «logic level» или порог открытия (Vgs(th)) около 1–2 В.