Inversor monofásico lazo abierto con ESP32 S3 supermini 25V 3A con MOSFET

El ESP32-S3 genera cuatro señales PWM de 3,3 V (GPIO 13, 12, 11 y 10), de 15 a 20 kHz, para sintetizar una senoidal. Los dos MOSFET de cada rama del puente reciben señales complementarias, separadas por un tiempo muerto de 1 a 2 µs para que nunca conduzcan a la vez. Cada señal pasa por una resistencia de 120 Ω al LED de un optoacoplador excitador de compuerta A3180, que aísla el control de la potencia. Con 12 V de alimentación del driver se recomienda el A3180: el TLP250 funcionó solo en algunas unidades. Tres convertidores DC-DC aislados B0512S-1WR2, alimentados desde los 5 V del ESP32, dan los 12 V flotantes de los drivers: uno para cada MOSFET del lado alto y uno compartido por los dos del lado bajo. Cada driver carga la compuerta a través de una resistencia de 10 Ω; una de 10 kΩ mantiene el MOSFET apagado si se pierde el control, y un LED indica cuándo está activo. Los cuatro MOSFET forman un puente H sobre el bus de 12 V, con un condensador de 3300 µF, una resistencia de descarga de 10 kΩ y redes RC de 5,1 Ω y 4,7 nF contra picos. Al alternar las ramas, el puente entrega +Vbus, -Vbus o 0 V. Un filtro LC de 2,2 mH y 3,3 µF (corte cercano a 1,9 kHz) elimina la portadora y deja la senoidal en la carga. El control es de lazo abierto: no mide tensión ni corriente. El MOSFET base es el IPP023N10N5 (100 V, 2,3 mΩ). También sirven el IRFZ44N (55 V, más barato) y el IRF3808 (75 V, 7 mΩ): los tres vienen en TO-220 con las patas en el mismo orden (compuerta, drenador, fuente), así que se cambian sin modificar la placa. A 3 A ninguno necesita disipador. El bus puede subir de 12 V hasta el límite del condensador o del MOSFET, el que sea menor.