Transistor MOSFET IRF540N

La diferencia fundamental está en cómo se controlan:

• Un Transistor BJT se controla por corriente. Necesitas inyectar una pequeña corriente en su pin de Base para permitir que una corriente mayor fluya a través de él.
• Un MOSFET (este IRF540N) se controla por voltaje. Aplicas un voltaje a su pin de Puerta (Gate) para crear un campo eléctrico que permite que la corriente fluya entre el Drenador (Drain) y la Fuente (Source). Esto los hace mucho más eficientes y capaces de manejar corrientes mucho más altas con menos calor.

En resumen, los MOSFETs son interruptores electrónicos superiores para aplicaciones de potencia.

Sí, pero con una consideración importante. El IRF540N es un MOSFET de «umbral estándar», no uno de «nivel lógico» (Logic Level).

• Su Tensión de Umbral (Vgs(th)) es de 2V a 4V. Esto significa que con los 5V de un pin de Arduino, el MOSFET comenzará a conducir.
• Sin embargo, para que esté completamente encendido y ofrezca su mínima resistencia (Rds(on)), su Puerta (Gate) debería recibir un voltaje más alto, idealmente 10V.

Al controlarlo con 5V, el MOSFET funcionará, pero se calentará más de lo normal y no podrá entregar toda su capacidad de corriente. Para un control óptimo y eficiente, se recomienda usar un pequeño circuito «driver» que eleve la señal de 5V a 10V.

Esos son los valores máximos absolutos del chip bajo condiciones de laboratorio ideales, y no deben ser tomados como valores de operación continua.

• 33A: Es la corriente máxima que el silicio puede manejar si se mantiene a una temperatura de 25°C.
• 94W: Es la potencia máxima que puede disipar, también a 25°C.

En la práctica, la capacidad real está limitada por el calor que puedas disipar. Sin un disipador de calor, solo podrás manejar unos pocos amperios de forma segura. Con un disipador de calor de tamaño adecuado, podrás manejar corrientes significativamente mayores (10A, 15A), pero alcanzar los 33A requeriría soluciones de refrigeración muy avanzadas.

Se recomienda usar dos resistencias para un funcionamiento robusto y seguro:

1. Una resistencia en serie (ej. 100Ω a 1kΩ) entre el pin del Arduino y la Puerta del MOSFET. Esta no limita la corriente (como en un BJT), sino que protege al pin del Arduino de las corrientes pico causadas por la capacitancia interna de la puerta durante la conmutación rápida.
2. Una resistencia de pull-down (ej. 10kΩ) entre la Puerta y Tierra (GND). Esto asegura que la Puerta esté en un estado definido (0V) y el MOSFET esté apagado cuando el Arduino se está encendiendo o si el pin de control queda flotante por alguna razón.

Es un «caballo de batalla» excelente para el control de cargas de potencia media a alta en DC. Es ideal para:

• Controlar la velocidad de motores DC de 12V o 24V usando señales PWM.
• Regular la intensidad (dimming) de tiras de LEDs de 12V de alta potencia.
• Controlar elementos calefactores como los de una cama caliente de impresora 3D.
• Manejar solenoides y válvulas de alta corriente.
• Construir una carga electrónica básica para probar fuentes de poder.

Para usarlo como un interruptor de «lado bajo» (Low-Side Switch), que es la configuración más común:

1. Pin 1 (Gate): Conéctalo al pin de control de tu Arduino (a través de una resistencia en serie).
2. Pin 2 (Drain): Conéctalo al terminal negativo de tu carga (ej. el cable negativo de un motor de 12V). El terminal positivo de la carga se conecta directamente a tu fuente de 12V.
3. Pin 3 (Source): Conéctalo a la tierra común (GND) de tu circuito (la misma tierra del Arduino y de la fuente de 12V).