Un MOSFET canal N est un transistor à effet de champ qu’on utilise le plus souvent en interrupteur « low-side » : la charge se place entre l’alimentation positive et le drain, la source va à la masse, et une broche GPIO pilote la grille. Pour qu’Arduino (5 V) ou ESP32 (3,3 V) l’ouvre correctement, il faut un modèle logic-level, une résistance série de grille (environ 100 à 220 Ω), une résistance de pull-down, et une diode de roue libre si la charge est inductive.
Vous voulez allumer une LED de puissance, un ventilateur 12 V, un petit moteur ou une bande LED depuis un Arduino UNO ou un ESP32, sans passer par un module relais et Arduino ? Le MOSFET canal N est l’outil le plus courant pour ça : silencieux, rapide, et capable de laisser passer beaucoup plus de courant qu’une sortie GPIO. Dans ce guide, on voit le principe, le câblage low-side et un exemple de code minimal.
Principe : canal N, drain, source et grille
Un MOSFET a trois broches principales :
- Drain (D) : le côté « entrée » du courant quand on travaille en low-side.
- Source (S) : le côté « sortie » vers la masse (GND) en montage low-side.
- Grille (G, gate) : la commande. Une tension entre grille et source (VGS) ouvre ou ferme le canal.
En canal N (N-channel), on ouvre le transistor en mettant la grille plus positive que la source. C’est l’inverse du canal P, qu’on ouvre en mettant la grille plus négative que sa source. Pour un microcontrôleur, le canal N en low-side est presque toujours le plus simple : la source reste à GND, donc un signal 0 / 5 V (ou 0 / 3,3 V) commande directement la grille.
La fiche technique donne un seuil VGS(th) (souvent 1 à 3 V) : c’est la tension où le MOSFET commence à peine à conduire. Pour l’utiliser comme interrupteur, il faut bien plus : regarder la courbe RDS(on) à VGS = 4,5 V ou 10 V. Si RDS(on) reste élevé à 3,3 V ou 5 V, le composant chauffe et la charge ne reçoit pas tout le courant. On parle alors de MOSFET logic-level : prévu pour être bien ouvert dès 3,3 V ou 5 V.
| Type | Comment l’ouvrir | Usage typique avec Arduino / ESP32 |
|---|---|---|
| Canal N | VGS positive (grille au-dessus de la source) | Interrupteur low-side : charge entre +V et drain |
| Canal P | VGS négative (grille en dessous de la source) | Interrupteur high-side : charge entre drain et GND |
Chez Djenni, le N-MOSFET Nexperia BUK78150-55A/CUF (SOT-223, 55 V) illustre un N-MOSFET SMD, et le P-MOSFET Vishay SI4431BDY-T1-E3 (SO-8, −30 V) un P-MOSFET pour le contraste. Les deux se trouvent dans la catégorie Transistors / Régulateurs. Si vous venez du bipolaire, le guide transistor PNP ou NPN aide à situer la différence de principe.
Pilotage low-side avec Arduino (5 V) et ESP32 (3,3 V)
Le schéma classique, celui qu’on retrouve partout :
- La charge (LED + résistance, ventilateur, moteur, bobine…) est branchée entre le + de l’alimentation de puissance et le drain.
- La source du MOSFET est reliée au GND, commun avec le GND du microcontrôleur.
- La grille reçoit le signal GPIO à travers une résistance série d’environ 100 à 220 Ω : elle limite le pic de courant quand la capacité de grille se charge.
- Une résistance de pull-down (10 kΩ typique) entre grille et GND garde le MOSFET fermé au démarrage, quand la broche n’est pas encore configurée.
- Si la charge est inductive (moteur, relais, électrovanne), une diode de roue libre en parallèle sur la charge, cathode vers le +, protège le MOSFET des surtensions à la coupure.
Arduino UNO (5 V)
Les broches numériques de l’Arduino UNO sortent 0 V ou environ 5 V. Beaucoup de MOSFET logic-level s’ouvrent très bien à 5 V. Choisissez une broche GPIO quelconque (par exemple D9), ajoutez la résistance série et le pull-down, et partagez bien le GND avec l’alimentation de la charge.
ESP32 (3,3 V)
Un ESP32-S3-DevKitC-1-N8R8 (ou tout ESP32 / ESP8266) sort du 3,3 V sur ses GPIO. À cette tension, un MOSFET « classique » prévu pour 10 V de grille ne s’ouvre qu’à moitié : il chauffe et la charge reçoit peu de courant. Il faut donc un modèle dont la fiche technique donne un RDS(on) correct dès 2,5 à 4,5 V. Pour choisir la carte elle-même, voir quelle carte ESP32 choisir.
Dans les deux cas, le courant de la charge ne passe pas par la broche du microcontrôleur : elle ne fournit que le courant de grille, très faible. La puissance vient de l’alimentation de la charge. Pour estimer courant et puissance dissipée (I² × RDS(on)), le calculateur loi d’Ohm est pratique.
Schéma simple à retenir
| Élément | Branche à | Remarque |
|---|---|---|
| Charge | Entre +Vcharge et drain | LED, moteur, bande LED, etc. |
| Source MOSFET | GND commun | Obligatoire : même masse carte + alim |
| Grille | GPIO via 100–220 Ω | Plus pull-down 10 kΩ vers GND |
| Diode (si inductif) | Parallèle à la charge, cathode au + | Protège à la coupure |
Ne confondez pas avec le montage high-side au canal P, où la charge est entre le drain et la masse, et où la grille doit descendre sous le + de l’alimentation : c’est plus délicat à piloter depuis un GPIO 3,3 V ou 5 V quand la charge est en 12 V.
Exemple de code minimal
Voici un allumage / extinction toutes les 2 secondes, valable pour Arduino et, avec le même principe, pour ESP32 (choisissez une broche GPIO autorisée en sortie) :
const int PIN_MOSFET = 9; // GPIO vers la résistance de grille
void setup() {
pinMode(PIN_MOSFET, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_MOSFET, LOW); // MOSFET fermé au démarrage
}
void loop() {
digitalWrite(PIN_MOSFET, HIGH); // ouvre le canal N (low-side)
delay(2000);
digitalWrite(PIN_MOSFET, LOW); // ferme le canal
delay(2000);
}
Pour doser la luminosité d’une LED ou la vitesse d’un petit moteur à courant continu, remplacez digitalWrite par analogWrite (PWM) sur une broche compatible. Commencez toujours à faible rapport cyclique, et vérifiez que le MOSFET ne chauffe pas anormalement.
Les erreurs les plus fréquentes
- Pas de pull-down : au reset, la grille flotte, le MOSFET peut s’ouvrir un instant et allumer la charge sans que vous l’ayez demandé.
- VGS trop basse : un MOSFET non logic-level piloté en 3,3 V (voire mal ouvert en 5 V) reste dans sa zone linéaire, chauffe et ne laisse pas passer le courant prévu.
- Pas de diode de roue libre sur une charge inductive : à la coupure, la bobine génère une surtension qui peut détruire le MOSFET.
- Confusion N / P : câbler un P-MOSFET comme un N (ou l’inverse) donne un montage qui ne s’ouvre jamais, ou qui reste toujours ouvert.
- GND non communs : sans masse commune entre la carte et l’alimentation de la charge, le signal de grille n’a pas de référence et le MOSFET ne commute pas correctement.
- Courant trop fort sur breadboard : au-delà d’environ 1 à 2 A, les pistes d’une plaque d’essai fondent ; passez en circuit imprimé, perfboard ou borniers à visser.
Pour une charge secteur 220 V, un MOSFET seul ne suffit pas : on revient alors au module relais et Arduino, avec les règles de sécurité du côté puissance. Et pour alimenter proprement la carte depuis 12 V ou 24 V, un convertisseur buck LM2596 reste le compagnon habituel.
Les produits cités, prix chez Djenni
Prix unitaires affichés sur djenni.ma au 5 novembre 2026 (ils peuvent évoluer, la fiche produit fait foi). Autres références dans Transistors / Régulateurs.
| Produit | Rôle | Prix |
|---|---|---|
| N-MOSFET Nexperia BUK78150-55A/CUF | N-MOSFET SOT-223, 55 V (logic / SMD) | 27 Dhs |
| P-MOSFET Vishay SI4431BDY-T1-E3 | P-MOSFET SO-8, −30 V (contraste N/P) | 24 Dhs |
| Arduino UNO | Carte 5 V pour piloter la grille | 120 Dhs |
| ESP32-S3-DevKitC-1-N8R8 | Carte 3,3 V Wi-Fi / Bluetooth | 210 Dhs |
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Questions fréquentes
C’est quoi un MOSFET canal N en une phrase ?
C’est un transistor à effet de champ qu’on ouvre avec une tension positive grille-source ; en montage low-side, il sert d’interrupteur entre la charge et la masse, piloté par une broche GPIO.
Pourquoi faut-il un MOSFET logic-level avec Arduino ou ESP32 ?
Parce qu’Arduino sort 5 V et ESP32 3,3 V. Un MOSFET prévu pour 10 V de grille ne s’ouvre qu’à moitié à ces tensions : il chauffe et la charge ne reçoit pas le courant attendu. Un modèle logic-level est conçu pour un R_DS(on) correct dès 3,3 V ou 5 V.
Quelle résistance mettre sur la grille ?
Une résistance série d’environ 100 à 220 Ω entre le GPIO et la grille limite le pic de courant de charge de la capacité de grille. Ajoutez aussi un pull-down de 10 kΩ entre grille et GND pour garder le MOSFET fermé au démarrage.
Faut-il toujours une diode de roue libre ?
Oui dès que la charge est inductive : moteur, relais, électrovanne, bobine. Placez la diode en parallèle sur la charge, cathode vers le +, pour absorber l’énergie à la coupure. Pour une LED purement résistive, elle n’est pas nécessaire.
Canal N ou canal P : lequel choisir ?
Pour piloter depuis un Arduino ou un ESP32, commencez par le canal N en low-side : source à GND, charge entre +V et drain. Le canal P sert surtout en high-side, quand on veut couper le positif de la charge ; le câblage est plus exigeant.
Photo de couverture : exemples de MOSFET en différents boîtiers, par Mister rf, Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0 (recadrée).

