아두이노나 ESP32 같은 마이크로컨트롤러(MCU)의 GPIO 출력만으로는 모터, 릴레이, 고전력 LED 같은 부하를 직접 제어하기 어려워 MOSFET 스위칭 회로가 필수적입니다. 동작 전압(3.3V/5V), 부하 전류, 패키지 형태에 따라 가장 널리 쓰이는 N-채널 로직 레벨 MOSFET 3종의 핵심 제원과 활용 팁을 정리했습니다.
| 주요 항목 | IRLZ44N | LR7843 | SI2302 (A2SHB) |
|---|---|---|---|
| 패키지 형태 | TO-220 (Thru-hole) | SO-8 / 모듈 타입 | SOT-23 (초소형 SMD) |
| 드레인-소스 전압 (Vds) | 55V | 30V | 20V |
| 연속 드레인 전류 (Id) | 47A | 최대 161A (실사용 20~30A) | 2.8A ~ 3A |
| 도통 저항 (Rds(on)) | ~22mΩ (@ Vgs 5V) | ~3.3mΩ (@ Vgs 4.5V) | ~55mΩ (@ Vgs 2.5V) |
| 게이트 문턱 전압 (Vgs(th)) | 1.0V ~ 2.0V | 1.4V ~ 2.3V | 0.65V ~ 1.2V |
| 권장 구동 로직 전압 | 5V (3.3V 구동 시 발열 주의) | 3.3V / 5V 모두 우수 | 2.5V / 3.3V / 5V |
| 주요 용도 | 브레드보드 시제품, 고전압 DC 모터 | PWM 고전력 부하, ESP32 스위칭 | 소형 PCB, 소형 팬/릴레이 제어 |
1. IRLZ44N: 브레드보드 작업과 고전압 부하의 표준
일반적인 IRF540N이나 IRFZ44N과 달리, 품명 중간의 ‘L’이 의미하듯 로직 레벨(Logic-Level) 전용으로 설계된 스루홀(Thru-hole) MOSFET입니다.
- 장점: TO-220 패키지로 브레드보드나 만능기판 작업이 편리하며, 방열판을 쉽게 장착할 수 있습니다. 최대 내압이 55V로 24V/36V DC 모터나 솔레노이드 제어 시 마진이 넉넉합니다.
- 주의점: 5V 로직(아두이노 UNO 등)에서는 게이트가 충분히 열려 낮은 저항을 유지하지만, 3.3V 로직(ESP32, RP2040)으로 직접 구동 시 부하 전류가 커지면 Rds(on) 상승으로 인해 발열이 발생할 수 있습니다.
2. LR7843: 3.3V MCU와 PWM 제어에 최적화된 고효율 모듈
3.3V 마이크로컨트롤러 환경에서 고전류 스위칭을 구현할 때 가장 많이 추천되는 소자입니다. (알리익스프레스나 DIY 부품몰의 ‘LR7843 MOS 모듈’로 널리 알려져 있습니다.)
- 장점: 3.3V 게이트 전압(Vgs) 환경에서도 도통 저항(Rds(on))이 약 3.3mΩ 수준으로 극히 낮습니다. 게이트 전하량(Qg)이 적어 3.3V MCU에서 PWM 고속 스위칭(모터 속도 제어, LED 밝기 제어)을 수행할 때 스위칭 손실과 발열이 거의 없습니다.
- 주의점: 드레인-소스 내압이 30V이므로 12V~24V 시스템 제어에 적합하며, 30V를 초과하는 고전압 회로에는 사용할 수 없습니다.
3. SI2302 (A2SHB): 초소형 PCB 커스텀 제작을 위한 필수품
실크스크린에 A2SHB 마킹으로 표기되는 SOT-23 표면실장(SMD) 타입의 소형 N-채널 MOSFET입니다.
- 장점: 손가락 손톱보다 훨씬 작은 크기로 커스텀 PCB 제작 시 공간을 극적으로 아껴줍니다. 게이트 문턱 전압(Vgs(th))이 0.65V~1.2V로 매우 낮아 2.5V 이하의 저전압 로직에서도 완전히 열립니다.
- 주의점: 허용 전류가 약 3A 내외이므로 소형 쿨링팬, 5V/12V 소형 릴레이, 센서 전원 온/오프 스위칭 등 소전력 부하 제어용입니다. 대형 모터나 히터 제어에는 부적합합니다.
상황별 선택 가이드
- 브레드보드 시제품 및 24V 이상 고전압 DC 모터 제어 → IRLZ44N
- ESP32 / RP2040 (3.3V 로직) 기반 12V/24V 고전류 PWM 제어 → LR7843
- 초소형 자작 PCB 제작 및 소형 팬/릴레이/센서 스위칭 → SI2302
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