DCモーターのオンとオフを切り替えることができる回路を設計する必要があります。モーターはトラックのウインチモーターのようなもので、最大200アンペアの大電流を流すことができます。モーターは標準のオルタネーター電圧〜14VDCで動作します。このモーターをデジタル回路からオンとオフに切り替えられるようにしたい場合、切り替えに使用できるデバイスはありますか？ 200アンペアを処理できるMOSFETのようなデバイスはありますか？
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- 関連：高三相ACモーターコントローラーに電力を供給すると、200 A 12VDCが毎秒何度もオンとオフに切り替わります。
- ‘多くの適切なMOSFETが見つからない場合、MOSFETを使用して大きなリレーを駆動するのはどうですか？ BIG FETの切り替え方法やヒートシンクの方法などに煩わされることなく、デジタル制御を利用できます。
回答
ゴルフカートやカースターターで使用されるソレノイドDCスイッチがその役割を果たします。 「ソレノイドリレースイッチ連続デューティゴルフカート300アンペア」をグーグルで試してみてください。それぞれ$ 20 .. $ 30の範囲の多くの部分があります。
回答
私はすでにいくつかのことに同意しませんサイリスタはこのアプリケーションには適していないと思います。これは、サイリスタの順方向電圧が唯一の12V電源のかなりの部分になるためです。これにより、何らかの方法で大量の熱を放散する必要があるだけでなく、ドライブが減少します。
リレーが機能する可能性があります。問題は、200Aを伝導するだけでなく、接点を揚げたり溶接したりせずに誘導性負荷で回路を遮断するための非常に堅牢なリレーが必要なことです。
電圧が低いので、複数のNチャネルFETを並列にローサイドスイッチと見なします。これも安価ではありませんが、誘導性負荷で200Aをスイッチングすることは「安価ではありません」。完了しました。 15mOhmRdsonで20A20V FETを入手できるとしましょう（漠然ともっともらしいものを作っているだけではありませんでした）。 10を並列に接続すると、理論的には200Aの定格が得られ、抵抗は1.5mオームになります。それでも合計60Wを消費しますが、少なくとも10台のデバイスに分散されます。ただし、FETは負荷を正確に均等に共有しないため、ある程度のマージンが必要です。この場合、これらのFETのうち15個を並列に使用します。これにより、総散逸とそれぞれの散逸の両方が削減されます。ドレインは相互に接続されているため、すべてを同じ大きな波形アルミニウムの塊にボルトで固定できます。
誘導キックバック電流を流す場所も必要です。電圧が低いため、これは、モーターの両端に並列に並列に配置されたショットキーダイオードの束を使用して行うのが最適です。ショットキーダイオードは電流をうまく共有しませんが、それぞれに別々のワイヤがあり、モーターをたまに（数秒に1回）オフにするだけであれば、うまくいくはずです。各ショットキーダイオードと直列に、意図的な50mOhm程度の抵抗を配置できます。モーターがオフになっているとき、それらは短時間しか導通しないので、平均持続電流数の代わりにほとんどピーク電流を使用することで逃げることができます。とにかく少なくとも25％ディレーティングします。
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- あなた’絶対に右。14Vの場合、サイリスタは良い考えではありません。これを見逃したに違いありません。200Aに焦点を合わせすぎていると思います。
- なぜショットキーでなければならないのですか’ s？
- @stevenvh：ショットキーは前方降下が低く、200Aで加熱に大きな違いがあります。また、はるかに速くオフになります。これは、FETがこれまでに使用されている場合に問題になる可能性がありますインダクタがまだ放電している間にオンになります。フルシリコンダイオードの唯一の利点は逆リークが少ないことですが、この低電圧では、ショットキーはその領域で十分に優れているはずです。
- 言うまでもなくほとんどのサイリスタは ‘オフにすることはできません、電源が切れるまでオンになり、オンのままになります。
- @OlinLathropこれは少し古いと思いますが、サイリスタはこのようなもので機能しますか？グリッド電圧を上げたり下げたりして遮断できる別の回路があります。
回答
回路は大きな誘導負荷の影響を受けないため、高いスイッチ電流定格のリレーを使用できます。 Digikeyには、このような候補がたくさんあります-> Digikeyリレー
定格500A、コイル定格130mA / 12VDC。少し高価ですが、「探しているもの」に沿っている可能性があります。
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- これらのリレーはコンタクタと呼ばれることがよくあります。 。詳細については、リレー-電力カテゴリに移動し、自動車とコンタクタでフィルタリングしてください。
回答
200Aを処理できるMOSFETを見たことがありません。この種のアプリケーションでは、サイリスタ（SCR）を使用することが多く、一部のタイプでは数kAの電流を切り替えることができます。
円盤状のサイリスタは、アノードとカソードの接触面積が大きいため、大電流に対応します。 （ディスクの上部と下部）。同時に、それらは生成された熱を排出します。
編集
Olinは、これは低電圧アプリケーションであり、彼は絶対に正しいと指摘しています。これを見逃し、200Aに焦点を合わせすぎました。
とにかく、電圧が非常に低いため、サイリスターでの電圧降下により、このソリューションの効率が低下します。モーターの全電圧を取得することはできません。
ただし、非常に大電流のソリューションを探している他のユーザーにとっては興味深いかもしれないので、私の答えのこの部分は残しておきます。
Seanはリレーについて正しく言及しています（このタイプのリレーの場合、名前は実際にはコンタクタ）。それらには、消費電力が少ないという利点がありますが、スイッチをオンまたはオフにすると厄介なことができます。 （200Aの切り替えは気弱な人向けではありません。）
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- I ‘見たことがありますゲートをオフにするには逆バイアスをかける必要があるため、これらは高電力ACスイッチングで使用されます。 DC回路でそれをどのように行いますか？
- @ Joel-彼らは’ GTO（ゲートターンオフ）デバイスです。
- 1つの問題は、通常の動作でSCRが約0.7V、最大1.5V低下することです。それは300Wにもなる可能性があります。パワーMOSFET以上のものです。
- @ Thomas-はい、私は’そのことを認識しています。しかし、実際の問題は、0.7V（またはそれ以上！）が14Vと比較して比較的高いことです。それは’でもあり、Olinが指摘したこと、そして私が答えに追加したことでもあります。産業用（三相線間電圧で動作する機械）の場合、たとえば接触器の電圧降下がはるかに小さい場合でも、’は非常に一般的です。
回答
電気ボートのアプリケーションでは、 Czonkas 。すぐに追加する別の投稿でそれらが言及されているのを見たと思います。
更新：リンク大電流メカニカルリレー
回答
はい。必要な処理を実行するFETは次のとおりです。
- IRF1324S-7PPbF は、0.8mΩで240Aの連続電流を処理します。
- STの STV200N55F3 は、わずか1.8mΩの抵抗で200Aを処理できます。
どちらもDigikeyから10ドル未満で、すぐに売り切れない数量で入手できます。
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- 最初のものはすばらしい発見です。SMDから40Wをどのように排出するのか疑問に思います。2番目のものは’しません。200Aでは1280Wを消費します！’これは閉回路の水冷です。流れの速い川でもうまくいくかもしれません：-）
- @ stevenvh-ええ、そのカードを引っ張るのが速すぎました。答えを編集して変更しました。
- STは廃止されましたが、まだ利用できるようです。私が’もっと心配しているのは、\ $ R_ {DS（ON）です。 } \ $引用します。I ‘なぜそれを当てにすることができないのか、そして常に最大値で作業する必要がある理由をすでに何度か説明しようとしました。 （”標準”はセールスエンジニア向け、”最大”設計エンジニア向け。） 消費電力を計算すると、’ 72Wが見つかり、 I は100Wになります。 （\ $ R_ {DS（ON）} \ $ =2.5mΩ）。冷却の寸法が72Wで、過熱により製品が故障した場合は、’ STで文句を言うことすらできません。 IRFについても同じです。
- ‘このような評価は一般的に無意味であることに注意してください。たとえば、TO-220パッケージのIIRCでは、脚が溶けるのは約80Aです。 240A定格は、25 ° Cでのシリコンのみの理論モデルに基づいています（計算では、からの制約が完全に無視されます。パッケージ）。現実的には、200Aを継続的に管理するには、かなりの数の並列が必要になります。
- @ConnorWolfデータシートによると、最大電流は429A（シリコン制限）と240A（パッケージ制限）です。したがって、これはすでに考慮されています。そうは言っても、はい、並列に追加のユニットを用意するのが賢明でしょう。
回答
ただカリフォルニア州カーピンテリアのキロバックから真空スイッチを入手してください。あなたは12ボルトまたは24ボルトのコイルを得ることができます。はるかにシンプルで実装が簡単です。理由は次のとおりです。モーターとワイヤーのインダクタンスによって非常に高い電圧が生成されるため、オフ時間が重要であるため、モーターアプリでMOSFETを使用するのは難しいです。ショットキーダイオードは機能しますが、逆起電力を維持するためにRCネットワークが必要になる場合があります。また、MOSFETを駆動することは簡単ではありません。優れたゲートドライバが必要です。並列に多数あるため、ゲートドライバの出力インピーダンスが十分に低くない場合、入力容量が問題になるほど高くなります。回路は電気的および機械的に適切に作成する必要があります。PCBトレースは、電流を処理するのに十分な幅と短さである必要があります。プロジェクトが必要な場合を除いて、VACリレーを入手して完了してください。
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- ようこそ、ここで正しい文法と句読点を使用してみてください。
回答
Connor Wolfに非常に同意します。はい、非常に低いRds-onと非常に高い電流でMOSデバイスがたくさんあります。例としては、IRFS7730があります。理論的な246Aと実用的な60A（80Aのリードは溶ける）ですが、代わりに本当に良いケース、5つまたは6つのソースピンを備えたD2PAKケーシングの新しいモデルをお勧めします！これらは実際には少なくとも150アンペアを持っています。例として、5つのソースピンを備えたIRFS7534-7があります。
ただし、1つのケースだけを悪用しないでください。RDSのオンと散逸を減らすために、複数を並列に配置します。そうしないと、それらを炒めます。 I2Rを使用して消費電力を計算し、起動時にモーターが公称電流の8〜10倍吸収するときにモーターに給電するようにします。
ショットキーをたっぷり使ってモーターからのフライバック電流を吸収することを忘れないでください。モーターを停止する必要がある場合は、ダイオード（たとえば、16個の8A / 24Vを並列に接続）。そうしないと、MOSがモーターからのフライバック電流にさらされ、燃焼します。
回答
このMOSFETをスイッチとして使用してみてください。
IXTN660N04T4
冷却できる場合、定格は660Aの連続電流です。0.85です。ミリオームの抵抗。したがって、200Aでの降下は0.17Vになり、34Wの熱が発生します。
デバイスの背面には、パッドとパッドの熱抵抗が接合された大きな絶縁パッドがあります。定格0.144C /W。パッドには取り付け用のネジ穴があります。理論的には、その絶縁されたパッドをトラックのフレームに直接配置して、必要なだけ熱を吸収することができます。
ソース部品のドレインとゲートの接続は、ネジとリングラグで行われます。
Digikeyで19.6ドルで購入できます。
http://www.digikey.com/product-detail/en/ixys/IXTN660N04T4/IXTN660N04T4-ND/6053919
IXYS Corporationは、別のパッケージスタイルが必要な場合に、他の同様のMOSFETを販売しています。
切断時に誘導キックバックがデバイスを破壊するのを防ぐためモーターへの電力供給には、モーターと並列にいくつかの自動車グレードのTVSダイオードを取り付け、MOSFETの出力とグランドの間に逆バイアスをかける必要があります。