매우 높은 전류가 가능한 스위치?

골프 카트 및 자동차 스타터에 사용되는 솔레노이드 DC 스위치가이 작업을 수행 할 수 있습니다. Google에서 “솔레노이드 릴레이 스위치 연속 듀티 골프 카트 300Amp”를 사용해보십시오. 각 $ 20 .. $ 30 범위의 많은 부분이 있습니다.

이미 동의하지 않는 부분이 있습니다. 사이리스터는이 애플리케이션에 적합하지 않다고 생각합니다. 이는 순방향 전압이 유일한 12V 전원의 상당 부분을 차지할 것이기 때문입니다. 어떻게 든 많은 열을 방출해야 할뿐만 아니라 드라이브를 감소시킬 것입니다. 모터에.

릴레이가 작동 할 수 있습니다. 문제는 200A를 전도 할뿐만 아니라 접점을 튀기거나 용접하지 않고 유도 부하로 회로를 차단하기 위해 매우 견고한 릴레이가 필요하다는 것입니다.

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전압이 낮기 때문에 여러 개의 N 채널 FET를 로우 사이드 스위치로 병렬로 살펴 보겠습니다. “저렴한 것은 아니지만 유도 부하로 200A를 스위칭하는 것은”하지만 저렴하지는 않을 것 “입니다. s 완료. 15mOhm Rdson으로 20A 20V FET를 얻을 수 있다고 가정 해 보겠습니다 (저는 막연하게 그럴듯한 것을 만드는 것 같지는 않았습니다). 10을 병렬로 연결하면 이론적으로 1.5mOhm의 저항으로 200A 등급을 얻을 수 있습니다. 여전히 총 60W가 소모되지만 적어도 10 개 장치에 분산 될 것입니다. 그러나 FET는 부하를 정확히 동일하게 공유하지 않으며 약간의 여유를 원합니다.이 경우에는 이러한 FET 중 15 개를 병렬로 사용할 수 있습니다. 이는 각각의 총 소산과 소산을 모두 줄입니다. 배수구가 서로 연결되어 있으므로 모두 동일한 큰 골판지 알루미늄 덩어리에 볼트로 고정 할 수 있습니다.

유도 성 반동 전류가 흐르기위한 장소도 필요합니다. 전압이 낮기 때문에 모터에 역방향으로 병렬로 연결된 Schottky 다이오드를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 쇼트 키 다이오드는 전류를 잘 공유하지 않지만 각각에 별도의 와이어를 사용하고 가끔 (몇 초에 한 번) 모터를 끄는 경우 작동합니다. 각 쇼트 키 다이오드와 직렬로 50mOhm 정도의 저항을 연결할 수 있습니다. 모터가 꺼 졌을 때 짧은 시간 동안 만 전도되므로 평균 지속 전류 값 대신 대부분 피크 전류를 사용하여 벗어날 수 있습니다. 그래도 적어도 25 % 줄 이겠습니다.

댓글

• 당신 ‘ 맞습니다. 14V의 경우 사이리스터는 좋은 생각이 아닙니다. 200A에 너무 많은 초점을 맞추고있는 것 같습니다.
• 쇼트 키 여야하는 이유 ‘ s?
• @stevenvh : Schottkys는 순방향 강하가 낮아 200A에서 가열에 상당한 차이를 가져옵니다. 또한 훨씬 더 빨리 꺼 지므로 FET가 계속되면 문제가 될 수 있습니다. 전체 실리콘 다이오드의 유일한 장점은 역방향 누설이 적다는 점이지만이 낮은 전압에서 쇼트 키는 해당 영역에서 충분히 양호해야합니다.
• 대부분의 사이리스터는 꺼질 수 ‘ 할 수 없으며 전원이 제거 될 때까지 켜지고 유지 됩니다.
• @OlinLathrop 나는 이것이 약간 오래된 것임을 알고 있지만 thyratron이 이와 같은 일을 할 수 있습니까? 그리드 전압을 켜고 끌 수있는 또 다른 회로가 있습니다.

회로는 큰 유도 성 부하의 영향을받지 않으므로 높은 스위칭 전류 정격의 릴레이를 사용할 수 있습니다. Digikey에는 이와 같은 후보가 많이 있습니다.-> Digikey Relay

그것은 130mA /의 코일 정격으로 500A 정격입니다. 12VDC. 약간 비싸지 만 찾고있는 것과 일치 할 수 있습니다.

설명

• 이러한 릴레이는 종종 접촉기로 알려져 있습니다. . 자세한 내용은 릴레이-전원 카테고리로 이동하여 자동차 및 접촉기로 필터링하세요.

200A를 처리 할 수있는 MOSFET을 본 적이 없습니다.이러한 종류의 응용 프로그램에서는 사이리스터 (SCR)를 더 자주 사용하며 일부 유형은 여러 kA의 전류를 전환 할 수 있습니다.

디스크 모양의 사이리스터는 양극과 음극의 접촉 면적이 넓어 고전류에 대처합니다. (디스크의 상단과 하단). 동시에 생성 된 열을 배출합니다.

edit
Olin은 이것이 저전압 애플리케이션이며 절대적으로 옳다고 지적합니다. 이것을 놓 쳤고 200A에 너무 집중했습니다.
어쨌든 너무 낮은 전압이기 때문에 사이리스터의 전압 강하는이 솔루션에 낮은 효율을 줄 것입니다. 모터에 대한 전체 전압을 얻지 못할 것입니다.
그러나이 부분은 매우 높은 전류 솔루션을 찾는 다른 사용자에게 흥미로울 수 있기 때문에 제 답변의이 부분을 남겨 두겠습니다.

Sean은 릴레이를 올바르게 언급합니다 (이 유형의 릴레이의 경우 이름은 실제로 접촉기 ). 전력 소모가 적다는 장점이 있지만 전원을 켜거나 끌 때 불쾌한 일을 할 수 있습니다. (200A를 전환하는 것은 마음이 약한 사람을위한 것이 아닙니다.)

댓글

• 본인 ‘ 게이트를 끄려면 게이트를 역 바이어스해야하므로 고전력 AC 스위칭과 함께 사용됩니다. DC 회로로 어떻게 하시겠습니까?
• @Joel-‘ GTO (Gate Turn-Off) 장치입니다.
• 한 가지 문제는 정상 작동시 SCR이 약 0.7V에서 최대 1.5V까지 떨어 졌다는 것입니다. 최대 300W가 될 수 있습니다. 파워 MOSFET 이상입니다.
• @Thomas-예, 저는 ‘ 알고 있습니다. 그러나 실제 문제는 0.7V (또는 그 이상!)가 14V에 비해 상대적으로 높다는 것입니다. ‘ 또한 Olin이 지적한 내용이며 제 답변에 추가 한 내용입니다. 산업용 (3 상 라인 전압으로 작동하는 기계)의 경우 ‘ 예를 들어 컨택 터의 전압 강하가 훨씬 낮더라도 매우 일반적입니다.

전기 보트 애플리케이션에서 우리는 Czonkas . 곧 추가 할 다른 게시물에서 언급 한 것 같습니다.

업데이트 : link 고전류 기계식 릴레이

예, 있습니다. 다음은 원하는 작업을 수행하는 몇 가지 FET입니다.

• IRF1324S-7PPbF 는 0.8mΩ에서 240A의 연속 전류를 처리합니다.
• ST의 STV200N55F3 는 1.8mΩ의 저항으로 200A를 처리 할 수 있습니다.

둘 다 Digikey에서 곧 매진되지 않을 수량으로 10 달러 미만에 구입할 수 있습니다.

댓글

• 첫 번째는 좋은 결과입니다. SMD에서 40W를 어떻게 소모하는지 궁금합니다. 두 번째 제품은 ‘ 이겼습니다. 200A에서는 1280W가 소모됩니다. ‘ 시원하지도 않습니다. 이것은 폐쇄 회로 수냉식입니다. 빠르게 흐르는 강이 작동 할 수 있습니다. 🙂
• @stevenvh-예, 카드를 너무 빨리 뽑았습니다. 답을 수정하고 변경했습니다.
• ST는 구식이지만 여전히 사용 가능합니다. ‘ 더 걱정되는 것은 \ $ R_ {DS (ON)입니다. } \ $ 인용합니다. I 이미 여러 번 설명하려고 노력했습니다. ‘ 이에 의지 할 수없는 이유와 항상 최대 값으로 작업해야합니다. (” 일반 “는 영업 엔지니어 용, ” 최대 ” 설계 엔지니어 용.) 사용자 가 소산 전력을 계산하면 ‘ 72W를 찾으면 나는 100W를 얻습니다. (\ $ R_ {DS (ON)} \ $ = 2.5mΩ). 냉각 치수가 72W이고 과열로 인해 제품이 고장난 경우에도 ST에서 불만을 제기 할 수 없습니다. ‘ IRF도 마찬가지입니다.
• ‘ 이러한 등급은 일반적으로 무의미하다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어, TO-220 패키지를 사용하는 IIRC는 ~ 80A에서 다리가 녹습니다 . 240A 등급은 25 ° C에서 실리콘 만 의 이론적 모델을 기반으로합니다 (계산은 다음의 제약 조건을 완전히 무시 합니다. 포장). 현실적으로 200A를 지속적으로 관리하려면 상당한 수의 병렬 연결이 필요합니다.
• @ConnorWolf 데이터 시트에 따르면 최대 전류는 429A (실리콘 제한) 및 240A (패키지 제한)입니다. 그래서 이것은 이미 고려되었습니다. 그렇긴해도 추가 유닛을 병렬로 연결하는 것이 현명 할 것입니다.

그냥 Carpinteria Ca의 kilovac에서 진공 스위치를 받으십시오.12 볼트 또는 24 볼트 코일을 얻을 수 있습니다. 훨씬 간단하고 구현하기 쉽습니다. 이유는 다음과 같습니다. 모터 및 전선의 인덕턴스에 의해 매우 높은 전압이 생성되기 때문에 오프 타임이 중요하므로 모터 앱에서 MOSFET을 사용하는 것은 까다 롭습니다. 쇼트 키 다이오드는 작동하지만 역기전력을 유지하려면 RC 네트워크가 여전히 필요할 수 있습니다. 또한 MOSFET을 구동하는 것은 사소한 일이 아닙니다. 좋은 게이트 드라이버가 필요하며 병렬로 많은 것이 있기 때문에 게이트 드라이버의 출력 임피던스가 충분히 낮지 않으면 문제가 될만큼 입력 커패시턴스가 충분히 높습니다. 회로는 전기적으로나 기계적으로 잘 만들어 져야합니다. PCB 트레이스는 전류를 처리 할 수있을만큼 충분히 넓고 짧아야합니다. 프로젝트를 원하지 않는 한 진공 릴레이를 사용하여 완료하십시오.

댓글

• 환영합니다. 여기에서 올바른 문법과 구두점을 사용해보세요.

Connor Wolf의 의견에 매우 동의합니다. 예, 매우 낮은 Rds-on 및 매우 높은 전류에서 MOS 장치가 많이 있습니다. 예를 들어 at heoretical 246A 및 실용적인 60A (80A 리드선이 녹을 것임), 대신 5 개 또는 6 개의 소스 핀이있는 D2PAK 케이스의 새 모델을 추천합니다. 이것들은 실제로 적어도 150A를 가지고 있습니다. 예를 들면 5 개의 소스 핀이있는 IRFS7534-7입니다!.

그러나 하나의 케이스 만 남용하지 마십시오. 여러 개를 병렬로 연결하여 RDS-on 및 소산을 줄이십시오. 그렇지 않으면 튀기 게됩니다. I2R을 사용하여 손실 된 전력을 계산하고 시동 중에 모터가 정격 전류보다 8-10 배 더 많이 흡수 할 때 공급되는지 확인합니다.

또한 쇼트 키가 많은 모터에서 플라이 백 전류를 흡수하는 것을 잊지 마십시오. 모터가 정지해야 할 때 다이오드 (예 : 병렬로 8A / 24V의 16 개). 그렇지 않으면 MOS가 모터의 플라이 백 전류에 노출되어 연소됩니다.

이 MOSFET을 스위치로 사용해보십시오.

IXTN660N04T4

냉각 할 수있는 경우 660A 연속 전류 정격입니다. 0.85 따라서 200A에서는 0.17V가되고 34W의 열이 발생합니다.

이 장치의 뒷면에는 패드 열 저항에 대한 접합부가있는 큰 절연 패드가 있습니다. 정격 0.144 C / W. 패드에는 장착 용 나사 구멍이 있습니다. 따라서 이론적으로는 분리 된 패드를 트럭 프레임에 바로 놓아 필요한만큼 열을 흡수 할 수 있습니다.

소스 부품의 드레인 및 게이트 연결은 나사와 링 러그로 이루어집니다.

Digikey에서 $ 19.6에 구입할 수 있습니다.

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

IXYS Corporation은 다른 패키지 스타일이 필요한 경우 다른 유사한 MOSFET을 판매합니다.

절단시 유도 성 기계 반동으로 인한 장치 파손 방지 모터에 전력을 공급하려면 모터와 병렬로 여러 자동차 등급 TVS 다이오드를 설치하고 MOSFET의 출력과 접지 사이에 역방향 바이어스를 설치해야합니다.