Växla med mycket hög ström?

Jag kommer inte att hålla med om vissa saker redan sa. Jag tror att tyristorer inte passar bra för denna applikation. Detta beror på att deras framspänning kommer att vara en betydande bråkdel av den enda 12V-matningen. till motorn.

Ett relä kan fungera. Problemet där är att du behöver ett mycket robust relä för att inte bara leda 200A utan också bryta kretsen med en induktiv belastning utan att steka eller svetsa kontakterna.

Eftersom spänningen är låg, skulle jag titta på flera N-kanal FETs parallellt som lågsidoswitchar. Det kommer inte heller att vara billigt, men att byta 200A med induktiv belastning kommer inte att vara billigt hur som helst ” s gjort. Låt oss säga att du kan få 20A 20V FET med 15mOhm Rdson (jag såg inte ut bara att göra något vagt troligt). 10 parallellt skulle ge dig 200A-betyg i teorin med 1,5mOhm på motstånd. Det kommer fortfarande att försvinna 60W totalt, men kommer åtminstone att fördelas på 10 enheter. FET: erna kommer dock inte att dela belastningen exakt lika och du vill ha en viss marginal. I det här fallet skulle jag kunna använda 15 av dessa FETs parallellt. Det minskar både den totala försvinnandet och försvinnandet av var och en. Eftersom avloppet är sammankopplat kan du bulta dem alla till samma stora bit korrugerad aluminium.

Du behöver också en plats för att den induktiva bakslagströmmen ska gå. Eftersom din spänning är låg görs det bäst med en massa Schottky-dioder parallellt i motsatt riktning över motorn. Schottky-dioder delar inte strömmen bra, men med en separat ledning till var och en och om du bara stänger av motorn ibland (en gång i några sekunder) borde det fungera. Du kan sätta avsiktliga 50mOhm eller så motstånd i serie med varje Schottky-diod. De leder bara en kort stund när motorn är avstängd, så att du kan komma undan med att använda mestadels toppström istället för genomsnittliga varaktiga strömnummer. Jag skulle dock minska med 25% åtminstone ändå.

Kommentarer

• du ’ är absolut rätt. För 14V är tyristorn inte en bra idé. Måste ha missat det här, för mycket fokuserat på 200A, antar jag.
• varför måste de vara Schottky ’ s?
• @stevenvh: Schottkys har ett lägre framåtfall, vilket vid 200A kommer att göra en betydande skillnad i uppvärmningen. De stängs också av mycket snabbare, vilket kan vara ett problem om FET någonsin påslagen medan induktorn fortfarande är urladdad. Om den enda fördelen med fulla kiseldioder skulle vara lägre omvänd läckage, men vid denna låga spänning borde Schottkys vara tillräckligt bra i det området.
• För att inte tala om faktum att de flesta tyristorer inte kan ’ inte stängs av , de tänds och stannar tills strömmen har tagits bort
• @OlinLathrop Jag vet att det här är lite daterat men skulle en tyratron fungera för något liknande detta? har en annan krets som kan skruva upp / ner nätspänningen för att stänga av den.

Om din Om kretsen inte påverkas av en stor induktiv belastning kan du använda ett relä med hög strömbrytare. Digikey har en massa sannolika kandidater som den här -> Digikey Relay

Den är klassad för 500A med en spolbetyg på 130mA / 12VDC. Lite dyr men kan vara i linje med vad du letar efter.

Kommentarer

• Dessa reläer kallas ofta kontaktorer . För att hitta mer, gå till kategorin Reläer – Ström och filtrera efter bil och kontaktor.

Jag har aldrig sett MOSFETs som klarar 200A.I denna typ av applikation använder de oftare tyristorer (SCR), vissa typer kan växla ström på flera kA.

De skivformade tyristorerna klarar den höga strömmen genom att ha en stor kontaktyta för anod och katod (skivans övre och nedre del). Samtidigt dränerar de bort den producerade värmen.

redigera
Olin påpekar att detta är en lågspänningsapplikation, och han har helt rätt. Måste ha missade detta, för mycket fokuserat på 200A.
Hur som helst, eftersom det är så låg spänning, kommer spänningsfallet över tyristorerna att ge denna lösning låg effektivitet; du kommer inte att få full spänning för motorn.
Jag lämnar dock denna del av mitt svar, eftersom det kan vara intressant för andra användare som letar efter en mycket hög strömlösning.

Sean nämner med rätta reläer (för denna typ av reläer är namnet faktiskt kontaktorer ). De har fördelen att de släpper ut mindre kraft, men kan göra otäcka saker när de slås på eller av. (Att byta 200A är inte för svaga.)

Kommentarer

• Jag ’ har sett dessa används med hög effekt växelström AC eftersom du måste vända bias grinden för att stänga av den. Hur skulle du göra det med en likströmskrets?
• @Joel – De ’ är GTO-enheter (Gate Turn-Off) -enheter.
• Ett problem är att en SCR faller cirka 0,7V och upp till 1,5V vid normal drift. Det kan vara så mycket som 300W. Mycket mer än en kraftig MOSFET.
• @Thomas – Ja, jag ’ är medveten om det. Men det faktiska problemet är att 0,7V (eller mer!) Är relativt höga jämfört med din 14V. Att ’ också är vad Olin påpekade och vad jag lade till i mitt svar. För industriellt bruk (maskiner som arbetar med trefasspänning) är de ’ väldigt vanliga, även om spänningsfallet till exempel för kontaktorer är mycket lägre.

I en elbåtsapplikation har vi liknande ström av / på med Czonkas . Jag tror att jag har sett dem nämnda i ett annat inlägg som jag kommer att lägga till inom kort.

UPPDATERING: länk Mekaniska reläer med hög ström

Ja det finns. Här är några FET som gör vad du vill:

• IRF1324S-7PPbF hanterar 240A kontinuerlig ström med 0,8mΩ om motstånd.
• STV200N55F3 från ST klarar 200 A med endast 1,8 mΩ motstånd.

Båda tillgängliga för under $ 10 från Digikey i kvantiteter som inte kommer att säljas när som helst snart.

Kommentarer

• den första ser ut som en fantastiskt fynd! Jag undrar bara hur de dränerar 40W från en SMD. Den andra vann ’ t gör: vid 200A skulle det skingra 1280W! Du kan ’ inte ens cool det här är en vattenkylning med sluten krets. En snabbt flödande flod kan fungera 🙂
• @stevenvh – Ja, jag tog det kortet för snabbt. Jag redigerade mitt svar och ändrade till en annan.
• ST är föråldrad, men uppenbarligen fortfarande tillgänglig. Det jag ’ är mer bekymrad över är \ $ R_ {DS (ON) } \ $ du citerar. Jag Vi har redan försökt förklara flera gånger varför du kan ’ inte räkna med det och att du alltid ska arbeta med maximala värden. (” typiskt ” är för säljtekniker, ” maximalt ” för designingenjörer.) Om du beräknar förlorad effekt får du ’ 72W, jag får 100W (\ $ R_ {DS (ON)} \ $ = 2,5mΩ). Om din kylning är dimensionerad till 72W och produkten misslyckas på grund av överhettning kan du ’ inte ens klaga på ST! Samma för IRF.
• Det ’ är värt att notera att sådana betyg i allmänhet är meningslösa. Till exempel IIRC, med ett TO-220-paket, smälter benen vid ~ 80A. 240A-betyget är baserat på en teoretisk modell av endast kisel vid 25 ° C (beräkningen ignorerar fullständigt begränsningarna från förpackningen). För att hantera 200A kontinuerligt behöver du realistiskt ett stort antal parallellt.
• @ConnorWolf Enligt databladet är maxströmmen 429A (kiselbegränsad) och 240A (paketbegränsad). Så detta har redan beaktats. Med detta sagt, ja det skulle nog vara klokt att ha en extra enhet parallellt.

Bara få en vakuumomkopplare från kilovac i Carpinteria Ca.Du kan få en 12 volt eller 24 volt spole. Mycket enklare och lättare att implementera. Här är varför: Att använda MOSFET i motorappar är svårt eftersom avstängningstiden är kritisk på grund av mycket höga spänningar som produceras av induktansen hos motorn och ledningarna. Schottky-dioder fungerar men du kanske fortfarande behöver ett RC-nätverk för att hålla tillbaka emf från att blåsa MOSFET. Att köra MOSFET är inte trivialt, du behöver en bra grinddrivare och eftersom du kommer att ha många parallellt är ingångskapacitansen tillräckligt hög för att vara ett problem om grinddrivaren inte har tillräckligt låg utgångsimpedans. kretsen måste göras väl elektriskt och mekaniskt. PCB-spår måste vara tillräckligt breda och tillräckligt korta för att hantera strömmen. Om du inte vill ha ett projekt, skaffa ett vakuumrelä och gör det.

Kommentarer

• Välkommen, försök att använda rätt grammatik och skiljetecken här.

Jag håller mycket med Connor Wolf. Ja, det finns många MOS-enheter med mycket låga Rds-on och mycket höga strömmar. Ett exempel kan vara IRFS7730 med på teoretisk 246A och en praktisk 60A (vid 80A leder smälter), men jag rekommenderar istället ett riktigt bra fodral, de nya modellerna av D2PAK-hölje med 5 eller 6 källstift! dessa har verkligen minst 150 ampere, riktigt för gott. Ett exempel är IRFS7534-7 med sina fem källstift !.

Men missbruk inte bara ett fall: lägg flera i parallell för att minska RDS-on och försvinnande, annars kommer du att steka dem. Beräkna den ström som släppts ut med I2R och se till att din motor matas under start när den absorberar 8-10 gånger mer än dess nominella ström.

Och glöm inte att absorbera flybackströmmen från motorn med mycket Schottky dioder (till exempel 16 st 8A / 24V parallellt) när motorn ska stanna, annars kommer MOS att utsättas för flybackströmmar från motorn och kommer att brinna.

Försök använda denna MOSFET som omkopplare.

IXTN660N04T4

Den har en nominell strömstyrka på 660A förutsatt att du kan kyla den. Den har en 0,85 milli-ohm på motstånd. Så vid 200A skulle fallet över det vara 0,17V och 34W värme skulle genereras.

Enheten har en stor isolerad kudde på baksidan som har en korsning mot dynans termiska motstånd märkt till 0,144 C / W. Kudden har skruvhål för montering. Så du kan teoretiskt sätta den isolerade kudden direkt på lastbilens ram för att sänka ut så mycket värme som du behöver.

Källan Avlopps- och grindanslutningar på delen är gjorda med skruvar och ringklackar.

Den finns tillgänglig för $ 19,6 på Digikey.

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

IXYS-företaget säljer andra liknande MOSFET om du behöver en annan paketstil.

För att förhindra att induktiv kickback förstör enheten när du skär ström till motorn, du bör installera flera TVS-dioder av bilkvalitet parallellt med motorn och bakåt förspända mellan utgången från MOSFET och jord.