Switch i stand til meget høj strøm?

Jeg vil allerede være uenig i nogle ting sagde. Jeg tror, at tyristorer ikke passer godt til denne applikation. Dette skyldes, at deres fremadspænding vil være en betydelig del af den eneste 12V-forsyning. Ikke alene vil det kræve en masse varme at blive spredt på en eller anden måde, men vil reducere drevet til motoren.

Et relæ kan fungere. Problemet der er, at du har brug for et meget robust relæ til ikke kun at lede 200A, men også bryde kredsløbet med en induktiv belastning uden at stege eller svejse kontakterne.

Da spændingen er lav, vil jeg se på flere N-kanal FETer parallelt som lave sidekontakter. Det vil heller ikke være billigt, men at skifte 200A med induktiv belastning er ikke “billig, men det” s færdig. Lad os sige, at du kan få 20A 20V FETer med 15mOhm Rdson (jeg så ikke ud bare noget, der var vagt plausibelt). 10 parallelt ville give dig 200A-klassificeringen i teorien med 1,5mOhm på modstand. Det vil stadig sprede 60W i alt, men vil i det mindste være spredt over 10 enheder. FETerne vil dog ikke dele belastningen nøjagtigt lige, og du vil have en vis margen. I dette tilfælde bruger jeg måske 15 af disse FETer parallelt. Det reducerer både den samlede spredning og spredningen af hver enkelt. Da afløbene er forbundet sammen, kan du bolt dem alle sammen med den samme store del af bølgepap aluminium.

Du har også brug for et sted for den induktive tilbageslagsstrøm at gå. Da din spænding er lav, gøres det bedst med en masse Schottky-dioder parallelt i omvendt tværs over motoren. Schottky-dioder deler ikke strømmen godt, men med en separat ledning til hver, og hvis du kun slukker for motoren lejlighedsvis (en gang hvert par sekunder), skal den ordne sig. Du kan sætte bevidst 50mOhm eller deromkring modstande i serie med hver Schottky-diode. De udfører kun i kort tid, når motoren er slukket, så du kan komme væk med det meste ved at bruge spidsstrøm i stedet for gennemsnitlige vedvarende aktuelle tal. Jeg ville dog nedsætte med 25% i det mindste alligevel.

Kommentarer

• du ‘ er absolut rigtigt. For 14V er tyristoren ikke en god idé. Må have gået glip af dette, for meget fokuseret på 200A, tror jeg.
• hvorfor skal de være Schottky ‘ s?
• @stevenvh: Schottkys har et lavere fremadfald, hvilket ved 200A vil gøre en væsentlig forskel i opvarmning. De slukker også meget hurtigere, hvilket kan være et problem, hvis FETerne nogensinde er tændt, mens induktoren stadig aflades. Omkring den eneste fordel ved fulde siliciumdioder ville være lavere omvendt lækage, men ved denne lave spænding skulle Schottkys være nok god nok i dette område.
• For ikke at nævne det faktum, at de fleste tyristorer ikke kan ‘ t slukkes , de tænder og forbliver tændt, indtil strømmen er fjernet
• @OlinLathrop Jeg ved, at dette er lidt dateret, men ville en tyratron arbejde for noget som dette? Forudsat at du har har et andet kredsløb, der kan skrue op / ned for netspændingen for at slukke for det.

Hvis din kredsløbet ikke påvirkes af en stor induktiv belastning, kan du bruge et relæ med en højt skiftet strømværdi. Digikey har en masse sandsynlige kandidater som denne -> Digikey-relæ

Det er klassificeret til 500A med en spolebedømmelse på 130mA / 12VDC. En smule pebret, men kan være i stil med det, du leder efter.

Kommentarer

• Disse relæer kaldes ofte kontaktorer . For at finde mere skal du gå til kategorien Relæer – Strøm og filtrere efter bil og kontaktor.

Jeg har aldrig set MOSFETer, der kan håndtere 200A.I denne form for anvendelse bruger de oftere thyristorer (SCRer), nogle typer kan skifte strøm på flere kA.

De skiveformede tyristorer klarer den høje strøm ved at have et stort kontaktområde til anode og katode (toppen og bunden af disken). Samtidig dræner de den producerede varme væk.

rediger
Olin påpeger, at dette er en lavspændingsapplikation, og han har helt ret. Skal have savnede dette, for meget fokuseret på 200A.
Under alle omstændigheder, da det er så lav spænding, vil spændingsfaldet over tyristorer give denne løsning en lav effektivitet; du får ikke den fulde spænding til motoren.
Jeg vil dog forlade denne del af mit svar, fordi det kan være interessant for andre brugere, der leder efter en meget høj strømløsning.

Sean nævner med rette relæer (for denne type relæer er navnet faktisk kontaktorer ). De har den fordel, at de vil sprede mindre strøm, men kan gøre grimme ting, når de tændes eller slukkes. (Skift af 200A er ikke for svag af hjertet.)

Kommentarer

• Jeg ‘ er set disse bruges med vekselstrømskift med høj effekt, da du skal vende bias for at slukke for den. Hvordan ville du gøre det med et DC-kredsløb?
• @Joel – De ‘ er GTO-enheder (Gate Turn-Off) -enheder.
• Et problem er, at en SCR falder ca. 0,7V og op til 1,5V i normal drift. Det kan være så meget som 300W. Meget mere end en kraftig MOSFET.
• @Tomas – Ja, jeg er ‘ klar over det. Men det egentlige problem er, at 0,7V (eller mere!) Er relativt høje i forhold til din 14V. At ‘ også er, hvad Olin påpegede, og hvad jeg tilføjede til mit svar. Til industriel brug (maskiner, der arbejder på trefaset linjespænding) er de ‘ meget almindelige, selvom spændingsfaldet for f.eks. Kontaktorer er meget lavere.

I en elektrisk bådapplikation har vi lignende strøm til / fra med Czonkas . Jeg tror, jeg har set dem nævnt i et andet indlæg, som jeg snart tilføjer.

UPDATE: link Mekaniske relæer med høj strøm

Ja der er. Her er nogle FETer, der vil gøre, hvad du vil:

• IRF1324S-7PPbF håndterer 240A kontinuerlig strøm med 0,8mΩ om modstand.
• STV200N55F3 fra ST kan håndtere 200 A med kun en 1,8 mΩ modstand.

Begge er tilgængelige for under $ 10 fra Digikey i mængder, der ikke sælges når som helst snart.

Kommentarer

• den første ligner en fantastisk fund! Jeg spekulerer bare på, hvordan de dræner 40W fra en SMD. Den anden vandt ‘ t gør: ved 200A ville det sprede 1280W! Du kan ‘ ikke engang køligt, dette er en vandkøling med lukket kredsløb. En hurtigstrømmende flod fungerer muligvis 🙂
• @stevenvh – Ja, jeg trak kortet for hurtigt. Jeg redigerede mit svar og ændrede til en anden.
• ST er forældet, men tilsyneladende stadig tilgængelig. Det, jeg ‘ er mere bekymret for, er \ $ R_ {DS (ON) } \ $ citerer du. Jeg har allerede forsøgt at forklare flere gange, hvorfor du ikke kan ‘ ikke stole på det, og at du altid skal arbejde med maksimale værdier. (” typisk ” er for salgsingeniører, ” maksimalt ” for designingeniører.) Hvis du beregner spredt effekt, får du ‘ 72W, I får 100W (\ $ R_ {DS (ON)} \ $ = 2,5mΩ). Hvis din køling er dimensioneret til 72W, og produktet mislykkes på grund af overophedning, kan du ‘ ikke engang klage på ST! Samme for IRF.
• Det ‘ er værd at bemærke, at vurderinger som sådan generelt er meningsløse. For eksempel IIRC med en TO-220 pakke smelter benene ved ~ 80A. 240A-klassificeringen er baseret på en teoretisk model af kun silicium ved 25 ° C (beregningen ignorerer fuldstændigt begrænsningerne fra emballagen). Realistisk for at administrere 200A kontinuerligt skal du bruge et betydeligt antal af dem parallelt.
• @ConnorWolf Ifølge databladet er den maksimale strøm 429A (siliciumbegrænset) og 240A (pakkebegrænset). Så dette er allerede taget i betragtning. Når det er sagt, ja det ville sandsynligvis være klogt at have en ekstra enhed parallelt.

Bare få en vakuumafbryder fra kilovac i Carpinteria Ca.Du kan få en 12 volt eller 24 volt spole. Meget enklere og lettere at implementere. Her er hvorfor: Brug af MOSFETer i motorapps er vanskelig, da slukketiden er kritisk på grund af meget høje spændinger, der produceres af induktansen af motoren og ledningerne. Schottky-dioder fungerer, men du har muligvis stadig brug for et RC-netværk for at holde bagemf. fra at sprænge MOSFETerne. Også at køre MOSFETer er ikke trivielt, du har brug for en god portdriver, og da du vil have mange parallelt, er inputkapacitansen høj nok til at være et problem, hvis portdriveren ikke har en lav nok outputimpedans. Også kredsløb skal være godt lavet elektrisk og mekanisk. PCB-spor skal være brede nok og korte nok til at håndtere strømmen. Medmindre du vil have et projekt, skal du skaffe et vakuumrelæ og være færdig.

Kommentarer

• Velkommen, prøv at bruge korrekt grammatik og tegnsætning her.

Jeg er meget enig med Connor Wolf. Ja, der er masser af MOS-enheder ved meget lave Rds-on og meget høje strømme. Et eksempel kan være IRFS7730 med kl. teoretisk 246A og en praktisk 60A (ved 80A ledninger smelter), men jeg vil i stedet anbefale en rigtig god sag, de nye modeller af D2PAK-kabinet med 5 eller 6 kildestifter! disse har virkelig mindst 150 ampere, virkelig for godt. Et eksempel er IRFS7534-7 med sine fem kildestifter !.

Men misbrug ikke kun en sag: sæt flere parallelt for at reducere RDS-on og spredning, ellers vil du stege dem. Beregn spredt strøm ved hjælp af I2R, og sørg for, at din motor tilføres under opstart, når den absorberer 8-10 gang mere end dens nominelle strøm.

Og glem ikke at absorbere tilbagestrøm fra motoren med masser af Schottky dioder (f.eks. 16 stk. 8A / 24V parallelt), når motoren skal stoppe. Ellers udsættes MOS for tilbagesvingningsstrømme fra motoren og brænder.

Prøv at bruge denne MOSFET som switch.

IXTN660N04T4

Den er klassificeret til 660A kontinuerlig strøm forudsat at du kan afkøle den. Den har en 0,85 milli-ohm på modstand. Så ved 200A ville faldet over det være 0,17 V, og der ville blive genereret 34 W varme.

Enheden har en stor isoleret pude på bagsiden, der har en forbindelse til padens termiske modstand klassificeret til 0,144 C / W. Puden har skruehuller til montering. Så du kan teoretisk sætte den isolerede pude lige på truckens ramme for at synke ned så meget varme, som du har brug for.

Kilden afløbs- og portforbindelser på delen er lavet med skruer og ringklip.

Den fås til $ 19,6 på Digikey.

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

IXYS Corporation sælger andre lignende MOSFETer, hvis du har brug for en anden pakkeform.

For at forhindre induktiv tilbageslag i at ødelægge enheden, når du klipper strøm til motoren, skal du installere flere TVS-dioder i bilindustrien parallelt med motoren og omvendt forspændt mellem output fra MOSFET og jorden.