Die MOSFET-Heizung ist ein eigener Thermostat

Auch wenn wir alle schnell zu einem Mikrocontroller und einem geeigneten Sensor greifen, um ein Problem zu lösen, Daten über ein System zu sammeln oder eine andere Technologie zu steuern, gibt es bei dieser Methode auch einige Nachteile. Bei Software gibt es viele Fehlermöglichkeiten, und wenn man sich ohne Backups oder Redundanz darauf verlässt, kann das zu Problemen führen. Eine viel zuverlässigere Möglichkeit, ein einfaches Problem zu lösen, ist oft die Verwendung von Hardware. Dieser Heizkreis nutzt beispielsweise einen MOSFET als Heizelement und als eigene Temperaturregelung.

Die Funktion der Schaltung beruht auf einer parasitären Diode, die konstruktionsbedingt im Transistor selbst gebildet wird. Diese Diode ist in den meisten Leistungs-MOSFETs zu finden und leitet von der Source zum Drain. Der Schlüssel liegt darin, dass sie proportional zu ihrer Temperatur leitet. Wenn der Stromkreis also mit Wechselstrom gespeist wird, kann diese Diode während der negativen Hälfte des Spannungszyklus abgetastet und als Thermostat verwendet werden. In diesem Aufbau wird es durch eine Reihe von Widerständen gesteuert, die an einen Spannungsregler angeschlossen sind und die Heizung einschalten, wenn sie ihre Schwellentemperatur noch nicht erreicht hat.

Theoretisch könnten diese Widerstände durch Potentiometer ersetzt werden, um eine einstellbare Wärme für bestimmte Anwendungen zu ermöglichen, z. B. beim Schneiden und Schweißen von Kunststoffen, bei der Temperaturregelung für kleine biologische Systeme oder beim Heizen anderer Schaltkreise als Zielanwendungen für diese Art von analogen Schaltkreisen. Wenn Sie jedoch noch mehr Inspiration für das Design analoger Schaltkreise wünschen, sollten Sie sich einige klassische Stücke der Elektronikliteratur ansehen.