Benötige ich eine Diode, um einen Lüfter mit einem Mosfet anzutreiben?

Für Ihre erste Frage, ja, behalten Sie die Diode - wenn sie wegen etwas Besonderem am Lüfter nicht benötigt wird, schadet sie nicht. Wenn es benötigt wird, wird es die Zuverlässigkeit Ihrer Schaltung beeinträchtigen, wenn Sie es weglassen. Die Diode in Ihrem MOSFET ist nicht nützlich, um dasselbe zu tun.

Für die zweite Frage persönlich würde ich diesen MOSFET für diesen Job nicht verwenden - es ist ein Kleinsignal-MOSFET, und mit einer Art Leistungs-MOSFET wären Sie mit ziemlicher Sicherheit viel besser:

• Der Rdson ist zu hoch - bei 0,32 A würden Sie 0,32 * 0,32 * 5 = 512 mW abführen, was mehr ist, als das Gerät für die Ableitung ausgelegt ist. Und das ist, bevor Sie anfangen, über Schaltverluste nachzudenken, die durch Ihre PWM-Schaltung verursacht werden.

• Es gibt keine charakteristischen Diagramme für Vgs so niedrig wie 3,3 V - obwohl Sie bei 3,3 V über dem Schwellenwert liegen, betreiben Sie das Gerät eindeutig nicht so, wie es die Designer beabsichtigt haben.

Zusätzlich sollten Sie fast immer einen Widerstand in Reihe mit dem Gate eines MOSFET schalten, um die Einschaltgeschwindigkeit/den Gate-Strom zu steuern.

Hier ist ein Beitrag über die Auswahl eines FET: Auswahl eines MOSFET zum Ansteuern der Last aus der Logik

1) Abhängig vom Lüfter, wenn er eine Induktivität hat (ein DC-Bürstenmotor), dann möchten Sie vielleicht eine Art Überspannungsschutz wie D1. Wenn es sich um einen bürstenlosen Gleichstrommotor (wie einen PC-Lüfter) handelt, hat er bereits eine Schaltung zum Überspannungsschutz eingebaut oder benötigt sie nicht.

2) Direkt im Datenblatt steht 500 mA, Ihr Lüfter kann nicht mehr als das sein. Ein 320-mA-Lüfter ist in Ordnung. Der Mosfet hat auch einen 5Ω RdsOn, was bedeutet, dass er wie ein 5Ω Widerstand ist, wenn er eingeschaltet ist. Bei 320 mV führt dies dazu, dass die Spannung des Lüfters 1,6 V beträgt, ein Lüfter mit einem Controller kann dies möglicherweise tolerieren oder nicht.

Für die erste Frage glaube ich, dass eine Diode nützlich sein wird, je nachdem, ob Sie eine Schwellenspannung verwenden, um die Stromversorgung der Lüfter zu steuern.

Zur zweiten Frage: Wenn ich die Frage richtig verstehe, willst du den Strom zum Lüfter regeln, um eine Überlastung des ersten Lüfters oder des zweiten eigentlich zu verhindern. Wenn die Schaltung versucht, zwei Lüfter aufrechtzuerhalten, die unterschiedliche Mengen an Strom benötigen, schlage ich vor, zu testen, ob Lüfter 1 funktionieren kann, bis ein bestimmter Schwellenwert erreicht ist und wenn Lüfter 2 gestartet werden muss.

Insgesamt beträgt die maximale Schwellenspannung gemäß den Spezifikationen 3,0 V, daher würde ich um die Spannung herum arbeiten, um die Strommenge für jeden Lüfter zu bestimmen. Erwägen Sie das Hinzufügen/Entfernen von Widerständen basierend auf der 3,0-V-Schwelle.

Normalerweise benötigt ein gesättigter BJT mit niedriger Vce(sat) 3 % bis 10 % Basisstrom. Da es sich bei dem Lüfter um einen BLDC-Motor handelt, kommutiert der Strom und bei PWM können Aliasing-Effekte auftreten. Ein 1-Ohm-MOSTFET funktioniert auch, kostet aber mehr.

Diese Dinge müssen getestet werden, um die Annahmen zu überprüfen.

Als ich diesen Ansatz ausprobierte, war ich mit den Ergebnissen nicht zufrieden und entschied mich für einen 3-poligen ADJ-Regler mit einer Thermistor-gesteuerten Spannung, um die Lüftergeschwindigkeit für einen reibungslosen, leisen Betrieb mit einem vom Poti ausgewählten Sollwert und einem 5-°C-Bereich von 0 bis 100 % Geschwindigkeit einzustellen. (alles für unter $2)

Dieser Infinion BSS806N H6327 wäre eine bessere Nch-FET-Wahl für einen niedrigen RdsOn von 57 mΩ und niedrige Kosten.