Ta broche de microcontrôleur délivre des signaux, pas de la puissance. Une LED sur une broche, ça passe encore si tu gardes le courant faible. Un moteur, un relais ou un ruban LED — là il te faut un composant de commutation. Et on arrive vite à deux options : un transistor ou un MOSFET.
Les deux font la même chose en principe : utiliser un petit signal pour commuter un courant plus important. Mais la manière dont ils le font, et quand l'un est mieux que l'autre, c'est ce qui détermine si un projet fonctionne ou non.
Le transistor bipolaire : le courant commande le courant
Un transistor NPN comme le BC547BTA fonctionne par courant de base. Tu attaques la base via une résistance, et ce petit courant de base contrôle un courant bien plus élevé entre le collecteur et l'émetteur. Le gain (hₐₑ) du BC547 est typiquement de 110 à 800 selon la version.
Ça le rend parfaitement adapté aux petites charges : un relais de 50 mA, un buzzer, une LED indicatrice avec un peu plus de courant. Circuit simple, peu de composants, facile à comprendre.
L'inconvénient : un courant de base circule toujours. Il est faible, mais non nul. Et la tension collecteur-émetteur en conduction (V₀₁) est typiquement de 0,2 à 0,6 V — de la chaleur à des courants élevés.
Le MOSFET : la tension commande le courant
Un MOSFET est commandé par la tension sur la grille, pas par un courant. En conduction, la grille ne tire pratiquement aucun courant de la broche. C'est efficace, et ça rend le MOSFET adapté au PWM, aux courants élevés et aux systèmes alimentés sur batterie.
Pour les makers, l'IRLZ44NPBF est un classique : canal N logic level, 55 V, 41 A en TO-220. Son faible Rds(on) de 22 mΩ signifie peu de chaleur même à courant élevé. Avec plus de 44 000 pièces en stock, il est facile à commander.
Attention toutefois : l'IRLZ44N est un MOSFET puissant. Pour un petit relais ou un ruban LED de quelques ampères, une variante plus petite comme l'IRLZ34NPBF (55 V, 27 A) suffit.
Le piège du Vgs(th)
Les fiches techniques indiquent Vgs(th) : la tension de seuil de grille. C'est le point où le MOSFET commence à conduire, pas là où il est complètement ouvert. Au niveau de Vgs(th), la résistance est encore élevée et la chaleur importante.
Regarde plutôt Rds(on) pour la tension de grille que tu utiliseras réellement — typiquement 3,3 V ou 5 V depuis un microcontrôleur. Un MOSFET logic level est spécifiquement conçu pour bien fonctionner à ces basses tensions. Un MOSFET standard peut être encore à moitié fermé à 3,3 V.
Chaleur et protection
Tu commutes une charge inductive — moteur, relais, solenoïde — il faut une diode de roue libre. Quand le MOSFET coupe, la bobine génère un pic de tension qui peut l'endommager. La 1N4007G en antiparallèle sur la charge fait le travail : simple, pas cher, efficace.
En résumé
Transistor pour les petites charges simples où la simplicité prime. MOSFET pour la puissance, le PWM et l'efficacité. Vérifie toujours si c'est un type logic level, regarde Rds(on) à ta tension de grille, et n'oublie pas la diode de roue libre pour les charges inductives.