Jeśli lampa ma naprawdę 0,75 A przy 5 V, to jej rezystancja jest bliższa 7 omów (gdy jest gorąca).

Vgs 2,5 V to próg , przy którym po prostu zacznie przewodzić, więc nie wybrałeś dobrego tranzystora MOSFET.Jednak prawdopodobnie zadziałałoby, gdyby rezystancja obciążenia była stała i wynosiła 7 omów.Ale nie jest to stałe 7 omów, zimny filament może mieć 10 razy mniejszy opór niż gorący filament.Więc nigdy nie masz wystarczającej ilości prądu do podgrzania żarnika.

Okazało się, że FQP50N06L ma maksymalne napięcie Vg wynoszące 2,5 V, więc powinno działać (prawda?).

2,5 V nie jest „maks.” Vgs, jest to napięcie progowe , przy którym FET powinien pobierać co najmniej 250 uA, gdy Vds wynosi 2,5 V, tj.punkt, w którym po prostu zaczyna się włączać.

Twój FQP50N06L może znajdować się na górnym końcu swojej specyfikacji i / lub może występować pewien spadek napięcia w obwodzie bramki (sprawdź wartości rezystora), ale tranzystor FET `` poziomu logicznego '' jest oceniany na napięcie napędu bramki 5 V, a nie 3,3 V.Do niezawodnej pracy przy 3,3 V potrzebny jest tranzystor FET, który jest przystosowany do napięcia napędu bramki 2,5 ~ 3,0 V.

Kolejną rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że żarówka ma około 10 razy niższą rezystancję w stanie zimnym, więc prąd początkowy po włączeniu może być nawet 10 razy wyższy niż normalnie, tj.~ 7,5 A dla żarówki „0,75 A przy 5 V”.Jeśli obwód nie może dostarczyć tego prądu, żarówka może zapalać się powoli lub wcale.

2,5 V to próg napięcia bramki-źródła, w którym ledwie zaczyna się włączać.Chcesz, aby przyłożone napięcie było znacznie wyższe.Postępuj zgodnie z napięciami bramki używanymi do uzyskania znamionowego RdsON, a nie napięcia progowego bramki.

Możesz także przejść przez krzywe IV w arkuszu danych i obliczyć rezystancję na podstawie nachylenia, jeśli chcesz uzyskać określone wartości w innych punktach pracy (np. 3,3 V, które jest powyżej progu, ale poniżej tego, co zostało użyte do uzyskaniaoceniany RDson.

Przy Vgs = 3V nachylenie wygląda na 50-100mOhm, w zależności od tego, w którym punkcie zdecydujesz się przejść R = V / I.Lepiej niż myślałem, że będzie.Można by pomyśleć, że to zadziała, ale być może jest to zbyt graniczne lub dzieje się coś innego.

EDYCJA: Mattman944 ma wyjaśnienie, dlaczego.

Zmniejsz R1 do 100R, aby mocniej napędzać bramę.Zgub kondensator na lampie.To wszystko ma związek ze wzmocnieniem mosfetu.Przeniósłbym też rezystor 100k na lewą stronę R1.Obecnie działa jako dzielnik potencjału, chociaż efekt jest minimalny przy tych wartościach rezystorów.

Jak pisze DKNguyen, stan napięcia VGS w parametrze RDSon jest istotny. Ale próba wyodrębnienia RDSon z drugiej figury jest złą radą. Rozpiętość progowa jest dość duża dla tej części od 1 V do 2,5 V, a liczba podaje tylko „typowe wartości”. Oznacza to, że jeśli dopisze Ci szczęście i dostaniesz część z progiem 1V to pewnie spokojnie da się wysterować bramę z 3,3V, ale jeśli ma ona napięcie progowe 2,5V urządzenie po prostu się trochę włącza i płynie przez nią malutki prąd ...

Podsumowując: sprawdź, czy arkusz danych ma ocenę RDSon na poziomie 3,3 V lub poniżej, a także sprawdź aktualny stan tej oceny RDSon. Kanał zaciska się, gdy próbujesz przepuścić przez niego zbyt duży prąd, więc nawet jeśli RDSon ma wartość znamionową VGS = 3,3 V, opór może wzrosnąć, gdy spróbujesz przepuścić przez niego więcej prądu. Do tej aplikacji nie potrzebujesz również mocy MOSFET. Wystarczy mały sygnał MOSFET, ale wykonaj przewymiarowanie, aby mógł zrobić może 5 A lub więcej, ponieważ arkusz danych zwykle zakłada przy maksymalnym natężeniu prądu, że masz całkiem dobre sprzężenie cieplne z płytką drukowaną i że podczas pracy utrzymuje się na poziomie 25 ° C ... Również BVDSS 60V jest przesadą. To znacznie zwiększa twój RDSon i zmniejsza prąd, który możesz przez niego przejechać. Przy zasilaniu 5 V można używać urządzenia o wartości BVDSS 12 V lub 20 V. To powinno wystarczyć.

Na przykład na nexperia.com jest wyszukiwanie parametryczne, które pozwala filtrować pod kątem BVDSS, VGSTH (próg) itd ... Typowy próg może wynosić nawet 0,6 V, jeśli dobrze pamiętam i te urządzenia to robią. mają oceny RDSon przy 2,5 V ... Myślę, że potrzebujesz czegoś takiego:

https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/PMV16XN.pdf

MOSFET to liniowe urządzenie sterowane napięciem.Przy 2,5 V ten tranzystor MOSFET tylko się włącza i przewodzi prąd 250uA. Co jest niewystarczające do włączenia lampy, jeśli chcesz więcej prądu drenu, zwiększ napięcie bramki zgodnie z charakterystyką VI.

Użyj znacznie mniejszego rezystora bramkowego.jak 5 ~ 10 Ohm, & usuń rezystor 100K.Nie ma takiej potrzeby, ponieważ myślę, że przełączanie jest bardzo powolne. Jeśli przełączanie jest szybkie, użyj tylko bramki do źródła rezystora, aby zapewnić ścieżkę rozładowania dla mosfetu, gdy jest wyłączony.

Brama Mosfetu nie używa prądu.

Mosfet może być wrażliwy lub nie.Arkusz danych przedstawia zakres: Arkusz danych dla twojego Mosfet mówi, że jego rezystancja włączenia wynosi maksymalnie 0,025 oma, gdy jego Vgs wynosi 5 V, i mówi, że niektóre z nich przewodzą 0,25 mA (prawie nic), gdy jego Vgs wynosi 2,5 V. Arkusz danych pokazuje wykres „typowego” rysunku 1A, gdy jego Vgs wynosi 3V.

Tak więc typowo czuły będzie działał w twoim obwodzie, ale wiele z nich nie zadziała.Masz wszystko, co mają.Kup więc kilkaset i przetestuj je wszystkie, może znajdziesz wrażliwy.

Weź również pod uwagę, że nasadka 470uF jest całkowicie rozładowana przez żarnik lampy, gdy jest w stanie WYŁĄCZENIA, i ma wyjątkowo niską impedancję po włączeniu.To pogłębia problem.

Obniżenie wartości rezystora 1k pomoże przyspieszyć ładowanie / włączanie bramki.I tak, występuje prąd bramki (ze względu na pojemność bramki) podczas włączania i wyłączania ... tak samo, jak podczas ładowania lub rozładowywania dowolnego kondensatora.

Miałem podobny problem z komercyjnie wykonaną matrycą LED IR.Macierz łączy się z RPi GPIO w celu włączania i wyłączania podczas korzystania z aparatu.

Diody LED są napędzane przez tranzystor FET BSP297, który, podobnie jak używany FET, różni się charakterystyką między urządzeniami.Tablica została prawdopodobnie zaprojektowana w oparciu o „typowe” parametry, a nie najgorszy przypadek.Dlatego niektóre jednostki będą działać, a inne nie.

Rozwiązałem problem za pomocą tego (kludge) obwodu.Spadek napięcia na trzech diodach wynosi około 1,8 V, co powoduje przesunięcie progu napięcia widzianego przez tranzystor FET w górę i jednocześnie zapewnia, że pin GPIO nie widzi więcej niż trzy wolty.Diody to silikon ogólnego przeznaczenia, 1N4148 lub podobny.Jeśli próg nadal nie jest wystarczająco wysoki dla twojego FET, spróbuj dodatkowej diody.

^{symuluj ten obwód - schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}