Jeg trenger å designe en krets som kan slå en DC-motor av og på. Motoren er som en vinsjmotor på en lastebil, og kan trekke store mengder strøm, i noen tilfeller opp til 200 ampere. Motoren går med standard generator spenning ~ 14VDC. Hvis jeg vil kunne slå denne motoren av og på fra en digital krets, hvilke enheter er der ute som jeg kan bruke til å bytte? Er det MOSFET-lignende enheter som kan håndtere 200 ampere?
Kommentarer
- relatert: High strøm trefaset vekselstrømskontroll bryter 200 A 12 VDC av og på mange ganger hvert sekund.
- Hvis du ikke ‘ ikke finner mange anstendige mosfetter , hva med å bruke en mosfet til å kjøre et stort stafett? du får fremdeles digital kontroll uten bryet med å måtte forholde seg til hvordan du bytter BIG fet og hvordan du kjøler den osv.
Svar
Solenoid-DC-bryteren, som brukes på golfbiler og bilstartere, kan gjøre jobben. Prøv google for «Solenoid Relay Switch Continuous Duty Golf Cart 300 Amp». Det er mange deler innen $ 20 .. $ 30 hver.
Svar
Jeg kommer til å være uenig i noen ting allerede sa. Jeg tror tyristorer ikke passer godt for denne applikasjonen. Dette er fordi deres fremoverspenning vil være en betydelig brøkdel av den eneste 12V-forsyningen. Ikke bare vil det kreve mye varme å bli spredt på en eller annen måte, men vil redusere stasjonen til motoren.
Et relé kan fungere. Problemet er at du trenger et veldig robust relé for ikke bare å lede 200A, men også bryte kretsen med en induktiv belastning uten å steke eller sveise kontaktene.
Siden spenningen er lav, vil jeg se på flere N-kanal FETs parallelt som lavsidebrytere. Det vil ikke være billig heller, men å bytte 200A med induktiv belastning vil ikke være billig, men det er s ferdig. La oss si at du kan få 20A 20V FETs med 15mOhm Rdson (jeg så ikke bare ut av noe vagt plausibelt). 10 parallelt vil gi deg 200A-karakteren i teorien med 1,5mOhm på motstand. Det vil fortsatt spre 60W totalt, men vil i det minste være spredt over 10 enheter. FET-ene vil imidlertid ikke dele belastningen nøyaktig likt, og du vil ha litt margin. I dette tilfellet vil jeg bruke kanskje 15 av disse FET-ene parallelt. Det kutter både den totale spredningen og spredningen av hver enkelt. Siden avløpene er koblet sammen, kan du bolt dem alle sammen med den samme store bølgepapp av aluminium.
Du trenger også et sted for den induktive tilbakeslagsstrømmen å gå. Siden spenningen din er lav, gjøres dette best med en haug med Schottky-dioder parallelt i tvers over motoren. Schottky-dioder deler ikke strømmen godt, men med en separat ledning til hver, og hvis du bare slår av motoren innimellom (en gang i løpet av noen få sekunder), bør den ordne seg. Du kan sette bevisste 50mOhm eller så motstander i serie med hver Schottky-diode. De utfører bare i kort tid når motoren er slått av, slik at du kan komme unna med å bruke toppstrøm i stedet for gjennomsnittlig vedvarende strømtall. Jeg ville nedsette med 25% i alle fall uansett.
Kommentarer
- du ‘ er absolutt riktig. For 14V er ikke tyristoren en god idé. Må ha savnet dette, for mye fokusert på 200A, antar jeg.
- hvorfor må de være Schottky ‘ s?
- @stevenvh: Schottkys har et lavere foroverfall, noe som ved 200A vil utgjøre en betydelig forskjell i oppvarming. slått på mens induktoren fortsatt utlades. Omtrent den eneste fordelen med fulle silisiumdioder ville være lavere revers lekkasje, men ved denne lave spenningen burde Schottkys være nok god nok i det området.
- For ikke å nevne faktum at de fleste tyristene ikke kan ‘ ikke slås av , de kommer på og blir på til strømmen er fjernet
- @OlinLathrop Jeg vet at dette er litt datert, men ville en tyratron jobbe for noe slikt? Forutsatt at du har har en annen krets som kan skru opp / ned nettspenningen for å slå den av.
Svar
Hvis din krets ikke påvirkes av stor induktiv belastning, kan du bruke et relé med høy bryterstrøm. Digikey har en rekke sannsynlige kandidater som denne -> Digikey Relay
Den er vurdert til 500A med en spolevurdering på 130mA / 12VDC. Litt kostbar, men kan være i tråd med det du leter etter.
Kommentarer
- Disse reléene er ofte kjent som kontaktorer . For å finne mer, gå til kategorien Reléer – Strøm , og filtrer etter bil og kontaktor.
Svar
Jeg har aldri sett MOSFET-er som kan håndtere 200A.I denne typen applikasjoner bruker de oftere tyristorer (SCRs), noen typer kan bytte strøm på flere kA.
De skiveformede tyristorene takler den høye strømmen ved å ha et stort kontaktområde for anode og katode (toppen og bunnen av platen). Samtidig drenerer de den produserte varmen bort.
rediger
Olin påpeker at dette er en lavspent applikasjon, og han har helt rett. Må ha savnet dette, for mye fokusert på 200A.
Uansett, siden det er så lav spenning, vil spenningsfallet over tyristorene gi denne løsningen en lav effektivitet; du vil ikke få full spenning for motoren.
Jeg vil imidlertid la denne delen av svaret mitt, fordi det kan være interessant for andre brukere som leter etter en veldig høy nåværende løsning.
Sean nevner med rette releer (for denne typen releer er navnet faktisk kontaktorer ). De har fordelen at de vil spre mindre strøm, men kan gjøre ekle ting når de slås på eller av. (Å bytte 200A er ikke for svak.)
Kommentarer
- Jeg ‘ har sett disse brukes med vekselstrømbryter siden du må reversere forspenning av porten for å slå den av. Hvordan ville du gjort det med en likestrømskrets?
- @Joel – De ‘ er GTO-enheter (Gate Turn-Off) -enheter.
- Et problem er at en SCR faller ca. 0,7V, og opp til 1,5V, i normal drift. Det kan være så mye som 300W. Mye mer enn en kraftig MOSFET.
- @Thomas – Ja, jeg ‘ er klar over det. Men det faktiske problemet er at 0,7V (eller mer!) Er relativt høye sammenlignet med 14V. At ‘ også er det Olin påpekte, og det jeg la til i svaret mitt. For industrielt bruk (maskiner som arbeider med trefaset linjespenning) er de ‘ veldig vanlige, selv om for eksempel spenningsfallet for kontaktorer er mye lavere.
Svar
I en elektrisk båtapplikasjon har vi lignende strøm på / av med Czonkas . Jeg tror jeg har sett dem nevnt på et annet innlegg som jeg snart vil legge til.
OPPDATERING: lenke Mekaniske reléer med høy strøm
Svar
Ja det er. Her er noen FET-er som vil gjøre hva du vil:
- IRF1324S-7PPbF vil håndtere 240A kontinuerlig strøm med 0,8mΩ på motstand.
- STV200N55F3 fra ST kan håndtere 200 A med bare 1,8 mΩ motstand.
Begge er tilgjengelige for under $ 10 fra Digikey i mengder som ikke vil selge ut når som helst snart.
Kommentarer
- den første ser ut som en flott funn! Jeg lurer bare på hvordan de tømmer 40W fra en SMD. Den andre vant ‘ t gjør: ved 200A ville den forsvinne 1280W!
ikke engang kjølig dette er en vannkjøling med lukket krets. En raskt flytende elv kan fungere 🙂
Svar
Bare få en vakuumbryter fra kilovac i Carpinteria Ca.Du kan få en 12 volt eller 24 volt spole. Mye enklere og enklere å implementere. Her er hvorfor: Det er vanskelig å bruke MOSFET i motorapper, da avstengingstiden er kritisk på grunn av svært høye spenninger som produseres av induktansen til motoren og ledningene. Schottky-dioder fungerer, men du kan fortsatt trenge et RC-nettverk for å holde tilbake emf. fra å blåse MOSFET-er. Å kjøre MOSFET-er er ikke trivielt, du trenger en god portdriver, og siden du vil ha mange parallelt, er inngangskapasitansen høy nok til å være et problem hvis portdriveren ikke har lav nok utgangsimpedans. Også kretsen må gjøres godt elektrisk og mekanisk. PCB-spor må være brede nok og korte nok til å håndtere strømmen. Med mindre du vil ha et prosjekt, skaff deg et vakuumstafett og gjør det.
Kommentarer
- Velkommen, prøv å bruke riktig grammatikk og tegnsetting her.
Svar
Jeg er veldig enig med Connor Wolf. Ja, det er mange MOS-enheter med svært lave Rds-on og veldig høye strømmer. Et eksempel kan være IRFS7730 med kl. teoretisk 246A og en praktisk 60A (ved 80A leder vil smelte), men jeg vil i stedet anbefale en virkelig god sak, de nye modellene av D2PAK-foringsrør med 5 eller 6 kildepinner! disse har virkelig minst 150 ampere, virkelig for godt. Et eksempel er IRFS7534-7 med sine fem kildepinner !.
Men ikke misbruk bare ett tilfelle: sett flere parallelt for å redusere RDS-on og spredning, ellers vil du steke dem. Beregn avledet kraft ved hjelp av I2R og sørg for at motoren mates under oppstart når den vil absorbere 8-10 ganger mer enn nominell strøm.
Og ikke glem å absorbere tilbakeslagsstrømmen fra motoren med mye Schottky. dioder (for eksempel 16 stk 8A / 24V parallelt) når motoren skal stoppe. Ellers vil MOS bli utsatt for tilbakeslagsstrømmer fra motoren og brenne.
Svar
Prøv å bruke denne MOSFET som en bryter.
IXTN660N04T4
Den er vurdert til 660A kontinuerlig strøm, forutsatt at du kan kjøle den ned. Den har en 0,85 milli-ohm på motstand. Så ved 200A ville fallet over det være 0,17V og 34W varme ville bli generert.
Enheten har en stor isolert pute på baksiden som har et kryss til pute termisk motstand vurdert til 0,144 C / W. Puten har skruehull for montering. Så du kan teoretisk sette den isolerte puten rett på rammen på lastebilen for å synke ut så mye varme du trenger.
Kilden avløps- og portforbindelser på delen er laget med skruer og ringklemmer.
Den er tilgjengelig for $ 19,6 på Digikey.
http://www.digikey.com/product-detail/en/ixys/IXTN660N04T4/IXTN660N04T4-ND/6053919
IXYS-selskap selger andre lignende MOSFET-er hvis du trenger en annen pakkestil.
For å forhindre at induktiv tilbakeslag ødelegger enheten når du kutter strøm til motoren. Du bør installere flere TVS-dioder i bilindustrien parallelt med motoren og reversere forspent mellom utgangen fra MOSFET og bakken.