Spínač schopný velmi vysokého proudu?

Solenoidový stejnosměrný spínač, který se používá u golfových vozíků a spouštěčů automobilů, to zvládne. Vyzkoušejte google pro „elektromagnetický reléový spínač s nepřetržitým provozem, golfový vozík 300 A“. Existuje mnoho částí v rozsahu 20 $ .. 30 $ každá.

S některými věcmi již nesouhlasím řekl. Myslím, že tyristory nejsou pro tuto aplikaci vhodné. Důvodem je to, že jejich dopředné napětí bude významným zlomkem jediného napájení 12V. Nejen, že bude třeba nějak rozptýlit hodně tepla, ale sníží to i pohon k motoru.

Relé by mohlo fungovat. Problémem je, že potřebujete velmi robustní relé, které bude nejen vést 200 A, ale také přeruší obvod indukční zátěží bez smažení nebo svařování kontaktů.

Vzhledem k tomu, že napětí je nízké, podíval bych se na několik FET kanálů N paralelně jako na přepínače na nízké straně. Ani to nebude levné, ale přepínání 200 A s indukční zátěží nebude levné, nicméně “ je hotovo. Řekněme, že můžete získat 20A 20V FET s 15mOhm Rdson (nevypadal jsem jen na něco nejasně věrohodného). 10 paralelně vám dá hodnocení 200 A teoreticky s odporem 1,5 mOhm. To stále rozptýlí celkem 60 W, ale alespoň bude rozloženo na 10 zařízení. FETy však nebudou sdílet zátěž přesně stejně a chcete určitou rezervu. V tomto případě bych použil asi 15 z těchto FET paralelně. Tím se sníží jak celkové rozptylování, tak rozptyl každého z nich. Vzhledem k tomu, že odtoky jsou vzájemně propojeny, můžete je všechny připevnit ke stejnému velkému kusu vlnitého hliníku.

Potřebujete také místo, kam může proud indukčního zpětného rázu proudit. Vzhledem k tomu, že vaše napětí je nízké, je nejlepší to provést s řadou Schottkyho diod paralelně v opačném směru napříč motorem. Schottkyho diody nesdílejí dobře proud, ale se samostatným vodičem pro každou z nich a pokud vypínáte motor pouze příležitostně (jednou za několik sekund), mělo by to fungovat. S každou Schottkyho diodou můžete do série zapojit záměrně 50mOhm rezistorů. Chovají se jen krátce, když je motor vypnutý, takže se můžete zbavit toho, že místo průměrných hodnot trvalého proudu většinou použijete špičkový proud. Přesto se alespoň o 25% snížím.

Komentáře

• vy ‚ jste absolutně správně. Pro 14V není tyristor dobrý nápad. To mi muselo uniknout, myslím, že se příliš soustředím na 200A.
• proč musí být Schottky ‚ s?
• @stevenvh: Schottkys mají nižší pokles vpřed, což při 200 A bude mít podstatný rozdíl v ohřevu. Také se vypínají mnohem rychleji, což by mohlo být problémem, pokud jsou FET zapnutá, zatímco induktor se stále vybíjí. Jedinou výhodou plných křemíkových diod by byl nižší zpětný únik, ale při tomto nízkém napětí by Schottkyovy měly být v této oblasti dost dobré.
• Nemluvě o skutečnost, že většinu tyristorů nelze ‚ vypnout , se rozsvítí a zůstane , dokud není odpojeno napájení
• @OlinLathrop Vím, že je to trochu zastaralé, ale fungoval by thyratron pro něco takového? Za předpokladu, že máte ha mám jiný obvod, který dokáže vypnout / zapnout síťové napětí a vypnout ho.

Pokud váš obvod není ovlivněn velkou indukční zátěží, můžete použít relé s vysokou jmenovitou hodnotou spínaného proudu. Digikey má spoustu pravděpodobných kandidátů, jako je tento -> Digikey Relay

Je dimenzován na 500 A s hodnocením cívky 130 mA / 12VDC. Trochu drahé, ale může být v souladu s tím, co hledáte.

Komentáře

• Tato relé jsou často známá jako stykače . Další informace najdete v kategorii Relé – výkon a filtrování podle automobilů a stykačů.

Nikdy jsem neviděl MOSFETy, které zvládnou 200A.V tomto druhu aplikace častěji používají tyristory (SCR), některé typy mohou přepínat proud několika kA.

Tyristory ve tvaru disku zvládají vysoký proud tím, že mají velkou kontaktní plochu pro anodu a katodu (horní a dolní část disku). Zároveň odvádějí vyrobené teplo.

upravit
Olin zdůrazňuje, že se jedná o nízkonapěťovou aplikaci, a má naprostou pravdu. Musí mít to jsem příliš nepostrádal, příliš se soustředil na 200A.
Každopádně, protože je to tak nízké napětí, pokles napětí přes tyristory dá tomuto řešení nízkou účinnost; nezískáte plné napětí pro motor.
Tuto část své odpovědi však ponechám, protože by mohla být zajímavá pro ostatní uživatele, kteří hledají řešení s velmi vysokým proudem.

Sean správně uvádí relé (pro tento typ relé je to vlastně stykače ). Mají tu výhodu, že rozptýlí méně energie, ale při zapnutí nebo vypnutí mohou dělat ošklivé věci. (Přepínání 200 A není pro slabé povahy.)

Komentáře

• Viděl jsem ‚ tyto se používají při přepínání střídavého proudu s vysokým výkonem, protože k vypnutí brány je třeba obrátit její předpětí. Jak byste to udělali s DC obvodem?
• @Joel – Jsou ‚ re GTO (Gate Turn-Off) zařízení.
• Jedním problémem je pokles SCR při normálním provozu o 0,7 V a až 1,5 V. To může být až 300 W. Mnohem víc než mocný MOSFET.
• @Thomas – Ano, jsem si to ‚ vědom. Skutečným problémem však je, že 0,7 V (nebo více!) Je ve srovnání s vašimi 14 V relativně vysoké. To je ‚ také to, na co Olin poukázal, a co jsem přidal ke své odpovědi. Pro průmyslové použití (stroje pracující na třífázové síťové napětí) jsou ‚ znovu velmi běžné, i když je pokles napětí například u stykačů mnohem nižší.

V aplikaci na elektrickém člunu máme podobný proud pro zapnutí / vypnutí s Czonky . Myslím, že jsem je viděl zmínit se o jiném příspěvku, který brzy přidám.

UPDATE: link Mechanická relé s vysokým proudem

Ano, existují. Zde je několik FET, které udělají to, co chcete:

• IRF1324S-7PPbF zvládne nepřetržitý proud 240 A s 0,8 mΩ na odpor.
• STV200N55F3 od ST zvládne 200 A pouze s odporem 1,8 mΩ.

Oba jsou k dispozici za méně než 10 $ od společnosti Digikey v množství, které se brzy nevyprodá.

Komentáře

• první vypadá jako skvělé zjištění! Zajímalo by mě, jak odčerpávají 40W ze SMD. Druhý nevyhrál ‚ t: při 200 A by se rozptýlilo 1280 W! Můžete ‚ I cool, toto je vodní chlazení s uzavřeným okruhem. Rychle tekoucí řeka může fungovat 🙂
• @stevenvh – Jo, vytáhl jsem tu kartu příliš rychle. Upravil jsem odpověď a změnil do jiného.
• ST je zastaralý, ale zjevně stále k dispozici. Co mě ‚ více znepokojuje, je \ $ R_ {DS (ON) } \ $ citujete. I jsme se již několikrát pokusili vysvětlit, proč s tím ‚ nemůžete počítat a že byste měli vždy pracovat s maximálními hodnotami. (“ typické “ je pro prodejní techniky, “ maximum “ pro konstruktéry.) Pokud spočítáte výpočet rozptýleného výkonu, ‚ najdu 72 W, získám 100 W (\ $ R_ {DS (ZAPNUTO)} \ $ = 2,5 mΩ). Pokud je vaše chlazení dimenzováno na 72 W a produkt selže kvůli přehřátí, nemůžete ‚ si na ST ani stěžovat! To samé platí pro IRF.
• ‚ Stojí za zmínku, že taková hodnocení obecně nemají smysl. Například IIRC s obalem TO-220 se nohy roztaví při ~ 80A. Hodnocení 240 A je založeno na teoretickém modelu pouze křemíku při 25 ° C (výpočet zcela ignoruje omezení z balení). Realisticky, abyste mohli nepřetržitě spravovat 200A, budete potřebovat značný počet z nich paralelně.
• @ConnorWolf Podle datového listu je maximální proud 429A (omezený silikonem) a 240A (omezený balíček). To tedy již bylo vzato v úvahu. Jak již bylo řečeno, ano, pravděpodobně by bylo moudré mít paralelně další jednotku.

Jen získejte vakuový spínač z kilovacu v Carpinteria Ca.Můžete získat 12voltovou nebo 24voltovou cívku. Mnohem jednodušší a snazší implementace. Zde je důvod: Použití MOSFETů v motorových aplikacích je obtížné, protože doba vypnutí je kritická kvůli velmi vysokému napětí vytvářenému indukčností motoru a vodičů. Schottkyho diody fungují, ale možná budete potřebovat RC síť, abyste udrželi zadní emf od foukání MOSFETů. Také řízení MOSFETů není triviální, potřebujete dobrý ovladač brány a protože jich budete mít mnoho paralelně, je vstupní kapacita dostatečně vysoká na to, aby vám způsobila problém, pokud ovladač brány nemá dostatečně nízkou výstupní impedanci. obvod musí být dobře elektricky a mechanicky vyroben. Stopy desek plošných spojů musí být dostatečně široké a dostatečně krátké, aby zvládly proud. Pokud nechcete projekt, získejte relé Vac a hotovo.

Komentáře

• Vítejte, zkuste zde použít správnou gramatiku a interpunkci.

Velmi souhlasím s Connorem Wolfem. Ano, existuje spousta zařízení MOS s velmi nízkým Rds-on a velmi vysokými proudy. Příkladem může být IRFS7730 s at teoretický 246A a praktický 60A (při 80A se vodiče roztaví), ale místo toho doporučím opravdu dobrý případ, nové modely pouzdra D2PAK s 5 nebo 6 zdrojovými kolíky! tyto skutečně mají minimálně 150 A, opravdu dobré. Příkladem je IRFS7534-7 s pěti zdrojovými piny !.

Nezneužívejte však pouze jeden případ: vložte několik paralelně, abyste omezili RDS a rozptyl, jinak je smažete. Vypočítejte rozptýlený výkon pomocí I2R a zajistěte, aby byl váš motor napájen během spouštění, kdy bude absorbovat 8-10krát více, než je jeho jmenovitý proud.

A nezapomeňte absorbovat zpětný proud z motoru velkým množstvím Schottkyho diody (například 16 ks 8A / 24V paralelně), kdy by se měl motor zastavit. V opačném případě bude MOS vystaven zpětným proudům z motoru a bude hořet.

Zkuste tento MOSFET použít jako přepínač.

IXTN660N04T4

Je dimenzován na nepřetržitý proud 660 A za předpokladu, že jej můžete ochladit. Má 0,85 milli-ohm na odporu. Takže při 200 A by pokles napříč byl 0,17 V a teplo by se generovalo 34 W.

Zařízení má na zadní straně velkou izolovanou podložku, která má spojení s tepelným odporem dimenzováno na 0,144 C / W. Podložka má otvory pro šrouby pro připevnění. Takže teoreticky byste mohli izolovanou podložku umístit přímo na rám nákladního vozu, aby se vytopilo tolik tepla, kolik potřebujete. připojení odtoku a brány na dílu jsou provedeny pomocí šroubů a kruhových ok.

Je k dispozici za 19,6 $ na Digikey.

http://www.digikey.com/product-detail/en/ixys/IXTN660N04T4/IXTN660N04T4-ND/6053919

Společnost IXYS prodává další podobné MOSFETy, pokud potřebujete jiný styl balíčku.

Aby se zabránilo rozbití indukčního zpětného rázu při řezání napájení motoru byste měli nainstalovat několik diod TVS pro automobilový průmysl paralelně s motorem a předpětím mezi výstupem MOSFET a zemí.