Je microcontrollerpin levert signalen, geen vermogen. Een LED op een pin is nog net acceptabel als je de stroom laag houdt. Een motor, een relais of een LED-strip — dan heb je een schakelcomponent nodig. En dan kom je al snel uit bij twee opties: een transistor of een MOSFET.
Ze doen allebei hetzelfde in de basis: een klein signaal gebruiken om een grote stroom te schakelen. Maar hoe ze dat doen, en wanneer de ene beter werkt dan de andere, is het verschil dat een project laat werken of niet.
De bipolaire transistor: stroom stuurt stroom
Een NPN-transistor zoals de BC547BTA werkt op basisstroom. Je stuurt de basis aan via een weerstand, en die kleine stroom op de basis regelt een veel grotere stroom tussen collector en emitter. De versterkingsfactor (hₐₑ) ligt bij de BC547 rond de 110 tot 800 afhankelijk van het type.
Dat maakt transistors prima voor kleine lasten: een relais van 50 mA, een buzzer, een indicator-LED met extra stroom. Eenvoudig schema, weinig componenten, goed te begrijpen.
Het nadeel: er loopt altijd basisstroom. Die is klein, maar niet nul. En de spanning tussen collector en emitter in geleiding (V₀₁) is typisch 0,2 tot 0,6 V — dat is warmte bij hogere stromen.
De MOSFET: spanning stuurt stroom
Een MOSFET wordt aangestuurd met spanning op de gate, niet met stroom. In geleiding trekt de gate vrijwel geen stroom van de pin. Dat is efficiënt, en het maakt de MOSFET geschikt voor PWM, hogere stromen en batterijgevoede systemen.
Voor makers is de IRLZ44NPBF een klassieke keuze: logic level N-channel, 55 V, 41 A in TO-220. De lage Rds(on) van 22 mΩ betekent weinig warmteontwikkeling, ook bij serieuze stromen. Met meer dan 44.000 stuks op voorraad is hij goed te bestellen.
Let wel op: de IRLZ44N is een krachtige MOSFET. Voor een klein relais of een LED-strip tot een paar ampere volstaat ook een kleinere variant zoals de IRLZ34NPBF (55 V, 27 A).
De valkuil van Vgs(th)
In datasheets staat Vgs(th): de gate threshold voltage. Dat is het punt waarop de MOSFET begint te geleiden, niet waar hij volledig open is. Op Vgs(th) is de weerstand nog hoog en de warmteontwikkeling groot.
Kijk naar Rds(on) bij de gate-spanning die jij daadwerkelijk gebruikt — typisch 3,3 V of 5 V voor een microcontroller. Een logic level MOSFET is specifiek ontworpen om op deze lage spanningen goed te werken. Een standaard MOSFET kan op 3,3 V nog half dicht zijn.
Warmte en bescherming
Schakel je een inductieve last — motor, relais, solenoïd — dan moet je een flyback-diode plaatsen. Wanneer de MOSFET uitschakelt, genereert de spoel een spanningspiek die de MOSFET kan beschadigen. De 1N4007G antiparallel over de last doet het werk: simpel, goedkoop, effectief.
Kortom
Transistor voor kleine, enkelvoudige lasten waarbij eenvoud telt. MOSFET voor vermogen, PWM en efficiëntie. Controleer altijd of het een logic level type is, kijk naar Rds(on) bij jouw gate-spanning, en vergeet de flyback-diode niet bij inductieve lasten.