Schalter mit sehr hohem Strom?

Der Gleichstrom-Magnetschalter für Golfwagen und Autostarter kann diese Aufgabe übernehmen. Versuchen Sie Google für „Solenoid Relay Switch Dauerbetrieb Golfwagen 300 Ampere“. Es gibt viele Teile im Bereich von 20 bis 30 US-Dollar pro Stück.

Ich werde einigen Dingen bereits nicht zustimmen Ich denke, Thyristoren sind nicht gut für diese Anwendung geeignet. Dies liegt daran, dass ihre Durchlassspannung einen erheblichen Bruchteil der einzigen 12-V-Versorgung ausmacht. Dies erfordert nicht nur, dass viel Wärme abgeführt wird, sondern verringert auch den Antrieb

Ein Relais könnte funktionieren. Das Problem besteht darin, dass Sie ein sehr robustes Relais benötigen, um nicht nur 200 A zu leiten, sondern auch den Stromkreis mit einer induktiven Last zu unterbrechen, ohne die Kontakte zu braten oder zu schweißen.

Da die Spannung niedrig ist, würde ich mehrere N-Kanal-FETs parallel als Low-Side-Schalter betrachten. Das ist auch nicht billig, aber das Schalten von 200 A mit induktiver Last wird nicht billig sein, wie auch immer. s erledigt. Nehmen wir an, Sie können 20A 20V FETs mit 15mOhm Rdson erhalten (ich habe nicht nur etwas vage Plausibles erfunden). 10 parallel würde Ihnen theoretisch die 200A-Bewertung mit 1,5 mOhm Widerstand geben. Das wird immer noch insgesamt 60 W verbrauchen, aber mindestens auf 10 Geräte verteilt sein. Die FETs teilen sich jedoch nicht genau die Last und Sie möchten einen gewissen Spielraum. In diesem Fall würde ich vielleicht 15 dieser FETs parallel verwenden. Dies verringert sowohl die Gesamtdissipation als auch die Dissipation jedes einzelnen. Da die Abflüsse miteinander verbunden sind, können Sie sie alle mit demselben großen Stück Wellblech verschrauben.

Sie benötigen auch einen Platz für den induktiven Rückschlagstrom. Da Ihre Spannung niedrig ist, ist dies am besten mit einer Reihe von Schottky-Dioden parallel zum Motor rückwärts möglich. Schottky-Dioden teilen sich den Strom nicht gut, aber mit jeweils einem separaten Kabel. Wenn Sie den Motor nur gelegentlich (alle paar Sekunden) ausschalten, sollte dies funktionieren. Mit jeder Schottky-Diode können absichtliche Widerstände von etwa 50 mOhm in Reihe geschaltet werden. Sie leiten nur für kurze Zeit, wenn der Motor ausgeschaltet ist, sodass Sie meistens Spitzenstrom anstelle von durchschnittlichen Dauerstromzahlen verwenden können. Ich würde aber trotzdem um 25% abnehmen.

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• Sie ‚ sind absolut Richtig. Für 14 V ist der Thyristor keine gute Idee. Muss das verpasst haben, ich denke, er hat sich zu sehr auf die 200A konzentriert.
• Warum müssen sie Schottky sein? ‚ s?
• @stevenvh: Schottkys haben einen geringeren Vorwärtsabfall, der bei 200 A einen signifikanten Unterschied bei der Erwärmung bewirkt. Sie schalten sich auch viel schneller aus, was ein Problem sein könnte, wenn die FETs jemals sind eingeschaltet, während der Induktor noch entladen ist. Der einzige Vorteil von Vollsiliziumdioden wäre ein geringerer Sperrverlust, aber bei dieser niedrigen Spannung sollten die Schottkys in diesem Bereich ausreichend sein.
• Ganz zu schweigen von Tatsache, dass die meisten Thyristoren ‚ nicht ausgeschaltet werden können , werden eingeschaltet und bleiben eingeschaltet, bis die Stromversorgung unterbrochen wird
• @OlinLathrop Ich weiß, dass dies etwas veraltet ist, aber würde ein Thyratron für so etwas funktionieren? Angenommen, Sie ha Haben Sie einen anderen Stromkreis, der die Netzspannung hoch- / runterdrehen kann, um sie auszuschalten.

Wenn Ihre Der Stromkreis wird nicht von einer großen induktiven Last beeinflusst. Sie können ein Relais mit einem hohen Schaltstrom verwenden. Digikey hat eine Reihe wahrscheinlicher Kandidaten wie diesen -> Digikey-Relais

Es ist für 500 A mit einer Spulenleistung von 130 mA / ausgelegt. 12VDC. Ein wenig teuer, entspricht aber möglicherweise dem, wonach Sie suchen.

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• Diese Relais werden häufig als Schütze bezeichnet . Weitere Informationen finden Sie in der Kategorie Relais – Leistung und filtern nach Automotive und Schütz.

Ich habe noch nie MOSFETs gesehen, die 200A verarbeiten können.In dieser Art von Anwendung verwenden sie häufiger Thyristoren (SCRs). Einige Typen können den Strom von mehreren kA umschalten.

Die scheibenförmigen Thyristoren bewältigen den hohen Strom durch eine große Kontaktfläche für Anode und Kathode (oben und unten auf der Disc). Gleichzeitig leiten sie die erzeugte Wärme ab.

edit
Olin weist darauf hin, dass dies eine Niederspannungsanwendung ist und er absolut Recht hat. Muss haben Ich habe dies verpasst und mich zu sehr auf den 200A konzentriert.
Da es sich um eine so niedrige Spannung handelt, wird der Spannungsabfall über den Thyristoren dieser Lösung einen geringen Wirkungsgrad verleihen. Sie erhalten nicht die volle Spannung für den Motor.
Ich werde diesen Teil meiner Antwort jedoch verlassen, da er für andere Benutzer interessant sein kann, die nach einer Lösung mit sehr hohem Strom suchen.

Sean erwähnt zu Recht Relais (für diese Art von Relais lautet der Name tatsächlich Schütze ). Sie haben den Vorteil, dass sie weniger Strom verbrauchen, aber beim Ein- und Ausschalten unangenehme Dinge tun können. (Das Umschalten auf 200A ist nichts für schwache Nerven.)

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• Ich ‚ habe gesehen Diese werden beim Hochleistungs-Wechselstromschalten verwendet, da Sie das Gate in Sperrrichtung vorspannen müssen, um es auszuschalten. Wie würden Sie das mit einem Gleichstromkreis machen?
• @Joel – Sie ‚ sind GTO-Geräte (Gate Turn-Off).
• Ein Problem ist, dass ein SCR im normalen Betrieb um etwa 0,7 V und bis zu 1,5 V abfällt. Das könnten bis zu 300W sein. Viel mehr als ein Leistungs-MOSFET.
• @Thomas – Ja, das ist mir ‚ bewusst. Das eigentliche Problem ist jedoch, dass die 0,7 V (oder mehr!) Im Vergleich zu Ihren 14 V relativ hoch sind. Das ‚ ist auch das, worauf Olin hingewiesen hat und was ich meiner Antwort hinzugefügt habe. Für den industriellen Einsatz (Maschinen, die mit dreiphasiger Netzspannung arbeiten) sind sie ‚ sehr häufig, auch wenn der Spannungsabfall für Schütze beispielsweise viel geringer ist.

In einer Elektrobootanwendung haben wir ein ähnliches Ein- und Ausschalten des Stroms mit Czonkas . Ich glaube, ich habe sie in einem anderen Beitrag erwähnt gesehen, den ich in Kürze hinzufügen werde.

UPDATE: link Mechanische Hochstromrelais

Ja, das gibt es. Hier sind einige FETs, die das tun, was Sie wollen:

• Der IRF1324S-7PPbF verarbeitet 240 A Dauerstrom mit 0,8 mΩ auf Widerstand.
• Der STV200N55F3 von ST kann 200 A mit nur 1,8 mΩ Einschaltwiderstand verarbeiten.

Beide sind für weniger als 10 US-Dollar bei Digikey in Mengen erhältlich, die nicht so schnell ausverkauft sein werden.

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• Der erste sieht aus wie ein Ich frage mich nur, wie sie 40 W von einem SMD ablassen. Der zweite wird ‚ nicht tun: Bei 200 A würde er 1280 W verbrauchen! Sie können ‚ nicht einmal cool dies ist eine Wasserkühlung mit geschlossenem Kreislauf. Ein schnell fließender Fluss kann funktionieren 🙂
• @stevenvh – Ja, ich habe diese Karte zu schnell gezogen. Ich habe meine Antwort bearbeitet und geändert zu einem anderen.
• Der ST ist veraltet, aber anscheinend immer noch verfügbar. Was mich ‚ mehr beschäftigt, ist der \ $ R_ {DS (ON) } \ $ Sie zitieren. I Ich habe bereits mehrmals versucht zu erklären, warum Sie ‚ nicht damit rechnen können und immer mit Maximalwerten arbeiten sollten. (“ typisch “ ist für Vertriebsingenieure, “ Maximum “ für Konstrukteure.) Wenn Sie die Verlustleistung berechnen, werden Sie ‚ 72 W finden, ich erhalte 100 W. (\ $ R_ {DS (ON)} \ $ = 2,5 mΩ). Wenn Ihre Kühlung auf 72 W ausgelegt ist und das Produkt aufgrund von Überhitzung ausfällt, können Sie sich bei ST ‚ nicht einmal beschweren! Gleiches gilt für die IRF.
• Es ist ‚ erwähnenswert, dass solche Bewertungen im Allgemeinen bedeutungslos sind. Zum Beispiel IIRC, mit einem TO-220-Paket, schmelzen die Beine bei ~ 80A. Die 240A-Bewertung basiert auf einem theoretischen Modell des Siliziums nur bei 25 ° C (die Berechnung ignoriert die Einschränkungen von vollständig die Verpackung). Um 200 A kontinuierlich zu verwalten, benötigen Sie realistisch gesehen eine erhebliche Anzahl von ihnen parallel.
• @ConnorWolf Laut Datenblatt beträgt der maximale Strom 429 A (Silizium begrenzt) und 240 A (Paket begrenzt). Dies wurde also bereits berücksichtigt. Abgesehen davon, ja, es wäre wahrscheinlich ratsam, eine zusätzliche Einheit parallel zu haben.

Nur Holen Sie sich einen Vakuumschalter von Kilovac in Carpinteria Ca.Sie können eine 12-Volt- oder 24-Volt-Spule erhalten. Viel einfacher und einfacher zu implementieren. Hier ist der Grund: Die Verwendung von MOSFETs in Motor-Apps ist schwierig, da die Ausschaltzeit aufgrund sehr hoher Spannungen, die durch die Induktivität des Motors und der Drähte erzeugt werden, kritisch ist. Schottky-Dioden funktionieren, aber Sie benötigen möglicherweise noch ein RC-Netzwerk, um die Gegen-EMK aufrechtzuerhalten Auch das Ansteuern von MOSFETs ist nicht trivial. Sie benötigen einen guten Gate-Treiber. Da Sie viele parallel haben, ist die Eingangskapazität hoch genug, um ein Problem zu sein, wenn der Gate-Treiber keine ausreichend niedrige Ausgangsimpedanz hat Die Schaltung muss elektrisch und mechanisch gut hergestellt sein. Die Leiterplattenspuren müssen breit genug und kurz genug sein, um den Strom zu verarbeiten. Wenn Sie kein Projekt wünschen, besorgen Sie sich ein Vac-Relais und fertig.

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• Willkommen, versuchen Sie hier, die richtige Grammatik und Zeichensetzung zu verwenden.

Ich stimme Connor Wolf sehr zu. Ja, es gibt viele MOS-Geräte mit sehr niedrigem Rds-On und sehr hohen Strömen. Ein Beispiel könnte IRFS7730 mit at sein heoretische 246A und eine praktische 60A (bei 80A Leitungen schmelzen), aber ich werde stattdessen ein wirklich gutes Gehäuse empfehlen, die neuen Modelle des D2PAK-Gehäuses mit 5 oder 6 Quellstiften! Diese haben wirklich mindestens 150 Ampere, echt für immer. Ein Beispiel ist IRFS7534-7 mit seinen fünf Quellpins!.

Aber missbrauchen Sie nicht nur einen Fall: Legen Sie mehrere parallel, um RDS-On und Dissipation zu reduzieren, sonst braten Sie sie. Berechnen Sie die Verlustleistung mit I2R und stellen Sie sicher, dass Ihr Motor während des Startvorgangs gespeist wird, wenn er 8 bis 10 Mal mehr als seinen Nennstrom absorbiert.

Und vergessen Sie nicht, den Rücklaufstrom des Motors mit viel Schottky zu absorbieren Dioden (zum Beispiel 16 Stück 8A / 24V parallel), wenn der Motor anhalten soll. Andernfalls ist der MOS Rücklaufströmen vom Motor ausgesetzt und brennt.

Versuchen Sie, diesen MOSFET als Schalter zu verwenden.

IXTN660N04T4

Er ist für einen Dauerstrom von 660 A ausgelegt, sofern Sie ihn kühlen können. Er hat einen Wert von 0,85 Widerstand bei Milli-Ohm. Bei 200 A würde also ein Abfall von 0,17 V und 34 W Wärme erzeugt. Das Gerät verfügt über ein großes isoliertes Pad auf der Rückseite, das einen Übergang zum Wärmewiderstand des Pads aufweist Das Pad verfügt über Schraubenlöcher für die Montage. Sie können das isolierte Pad also theoretisch direkt am Rahmen des Lastwagens anbringen, um so viel Wärme abzuführen, wie Sie benötigen.

Die Quelle Die Drain- und Gate-Verbindungen des Teils werden mit Schrauben und Ringösen hergestellt.

Bei Digikey ist es für 19,6 USD erhältlich.

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

IXYS Corporation verkauft andere ähnliche MOSFETs, wenn Sie einen anderen Gehäusestil benötigen.

Um zu verhindern, dass induktiver Rückschlag das Gerät beim Schneiden zerstört Stromversorgung des Motors Sie sollten mehrere TVS-Dioden für Kraftfahrzeuge parallel zum Motor installieren und zwischen dem Ausgang des MOSFET und Masse in Sperrrichtung vorgespannt sein.