Полевик в реле поворотов Опции

[TechMike]

Есть реле поворотов на Hyundai Accent, она же подходит и на другие машинки, задача стоит заменить реле на полевой транзистор или твердотельное реле.
Цена твердотельного реле на порядок выше мощного НЧ полевика, т.е. берем полевик.

В реле поворотников ничего интересного, собрано все на u643b, от типовой схемы в даташите не отличается:
http://www.chipfind.ru/datasheet/pdf/atmel/u643b.pdf

Из полевиков нашел в закромах IRF1404, мак. ток 202А, напруга 40В, открывается при 4,5В:
http://www.platan.ru/pdf/1dist/ir/irf1404.pdf

Планирую с pin3 u643b через резистор 1кОм подать на затвор полевика, от затвора 10кОм на землю, чтобы не открывался от помехи. Вместо реле сток и исток.
При этом на затворе будет 8,2В, что откроет полевик полностью, при токе 0,8ма полевик будет себя чувствовать хорошо.
Максимальная нагрузку планируется 6*21Ват+2*5Ват=136Вт/12В=12А максимум, сопротивление катушки сейчас стоящего реле 77Ом.
Размер радиатора на полевик ограничен коробкой от реле, максимум можно пятирублевую монету прикрутить, но так как работать полевик будет с ключевом режиме, то греться не должно.
Что посоветуете еще предусмотреть или поправить?

P.S. Не пинать и не посылать в другие темы по замене реле на полевик, так как вопрос не общий, а узко конкретизированый. Про возможности контролировать работу поворотников по щелчкам не напоминать, уже пройденый этап, выключать не забываю.

Сообщение отредактировал TechMike - Sep 15 2008, 12:02

[AlexKLm]

В Вашей схеме на истоке полевика напряжение будет всегда меньше чем на затворе как минимум на величину начала отпирания транзистора, лампочки будут тускло гореть а транзистор перегреется.
У меня есть другое предложение. Выбрать другой полевик, с p-каналом, и добавить ещё транзистор для инверсии управления.

[korolkov24]

В Вашей схеме на истоке полевика напряжение будет всегда меньше чем на затворе как минимум на величину начала отпирания транзистора, лампочки будут тускло гореть а транзистор перегреется.
У меня есть другое предложение. Выбрать другой полевик, с p-каналом, и добавить ещё транзистор для инверсии управления.

КТ315 можно заменить на DTC124ES, тогда все резисторы, кроме того, что соединяет исток-затвор, можно убрать.
http://www.cbtricks.com/radios/galaxy/data...df/dtc124ee.pdf

[Herz]

Есть реле поворотов на Hyundai Accent, она же подходит и на другие машинки, задача стоит заменить реле на полевой транзистор или твердотельное реле.
Цена твердотельного реле на порядок выше мощного НЧ полевика, т.е. берем полевик.

Во-первых, есть разные полевики и разные реле. Во-вторых, конечная цена решения ценой одного, пусть и одного из основных компонентов, не определяется. В-третьих, планируется модернизация партии устройств и речь идёт о существенной экономии? Или поделка для себя?

P.S. Не пинать и не посылать в другие темы по замене реле на полевик, так как вопрос не общий, а узко конкретизированый. Про возможности контролировать работу поворотников по щелчкам не напоминать, уже пройденый этап, выключать не забываю.

А наводящие вопросы задавать разрешается?

[TechMike]

Во-первых, есть разные полевики и разные реле. Во-вторых, конечная цена решения ценой одного, пусть и одного из основных компонентов, не определяется. В-третьих, планируется модернизация партии устройств и речь идёт о существенной экономии? Или поделка для себя?
А наводящие вопросы задавать разрешается?

Поделка для себя, если результат будет положительный, то может и форумчанам пригодится.

В Вашей схеме на истоке полевика напряжение будет всегда меньше чем на затворе как минимум на величину начала отпирания транзистора, лампочки будут тускло гореть а транзистор перегреется.
У меня есть другое предложение. Выбрать другой полевик, с p-каналом, и добавить ещё транзистор для инверсии управления.

Нашел подходящий полевик IRF5305, кт315 тоже есть, буду эксперементировать.

[Herz]

Поделка для себя, если результат будет положительный, то может и форумчанам пригодится.
Нашел подходящий полевик IRF5305, кт315 тоже есть, буду эксперементировать.

Вот только с отводом тепла придётся повозиться.

[TechMike]

Вот только с отводом тепла придётся повозиться.

Место там есть но не много, и если открыть полевик полностью, то греться он не будет.
Или что-то другое имелось в виду?

[rezident]

Место там есть но не много, и если открыть полевик полностью, то греться он не будет.
Или что-то другое имелось в виду?

Без радиатора он не просто греться будет, а просто сгорит! Перегрев IRF5305 при протекающем через него токе 12А около 12А^2*0.06Ом*62°C/Вт=536°C будет! А для того чтобы этот полевик не сгорел без радиатора при таком токе и температуре окружающей среды скажем до +55°C их (полевиков) нужно 12А/SQRT((150°C-55°C)/62°C/Вт/0,06Ом)=2,37 => не менее 3-х штук в параллель включить.
Кроме этого, хочу заметить что полевик 55В-ый. Вы в курсе, что его нужно защищать от выбросов, имеющихся в бортовой сети? То бишь еще и дроссель на указанный вами ток с TVS-диодом после него ставить?

[korolkov24]

Без радиатора он не просто греться будет, а просто сгорит! Перегрев IRF5305 при протекающем через него токе 12А около 12А^2*0.06Ом*62°C/Вт=536°C будет! А для того чтобы этот полевик не сгорел без радиатора при таком токе и температуре окружающей среды скажем до +55°C их (полевиков) нужно 12А/SQRT((150°C-55°C)/62°C/Вт/0,06Ом)=2,37 => не менее 3-х штук в параллель включить.
Кроме этого, хочу заметить что полевик 55В-ый. Вы в курсе, что его нужно защищать от выбросов, имеющихся в бортовой сети? То бишь еще и дроссель на указанный вами ток с TVS-диодом после него ставить?

0.06*12=0.72Вт. Корпус транзистора, без радиатора будет чуть тёплый.
Выброс действительно может быть, для его подавления между затвором и стоком можно поставить ёмкость 0.01, ведь закрывается он током резистора. Можно и по-другому, поставить любой, слаботочный диод между минусом и стоком.

[Herz]

Без радиатора он не просто греться будет, а просто сгорит! Перегрев IRF5305 при протекающем через него токе 12А около 12А^2*0.06Ом*62°C/Вт=536°C будет! А для того чтобы этот полевик не сгорел без радиатора при таком токе и температуре окружающей среды скажем до +55°C их (полевиков) нужно 12А/SQRT((150°C-55°C)/62°C/Вт/0,06Ом)=2,37 => не менее 3-х штук в параллель включить.

Да, нет. Рассчёты эти странные, откуда дровишки формулы?

Кроме этого, хочу заметить что полевик 55В-ый. Вы в курсе, что его нужно защищать от выбросов, имеющихся в бортовой сети? То бишь еще и дроссель на указанный вами ток с TVS-диодом после него ставить?

Не всё так страшно. Роль дросселей выполнят сами провода к лампам, а снаббер, конечно, не помешает.

0.06*12=0.72Вт. Корпус транзистора, без радиатора будет чуть тёплый.
Выброс действительно может быть, для его подавления между затвором и стоком можно поставить ёмкость 0.01, ведь закрывается он током резистора. Можно и по-другому, поставить любой, слаботочный диод между минусом и стоком.

Как у Вас всё просто! Полевиков достаточно для экспериментов? Тогда вперёд! С методами типа "между затвором и стоком можно поставить ёмкость" смерть их будет мучительной, но быстрой. Это успокаивает...
П. С. 0,06 Ом х 12А = 0,72 Вольт(!).

[TheMad]

Полевик надо ставить с запасом, чтобы он мог сжечь штатный предохранитель при КЗ в цепи нагрузки.

[rezident]

0.06*12=0.72Вт. Корпус транзистора, без радиатора будет чуть тёплый.

Какая-то странная у вас формула расчета Вообще-то Закон Джоуля-Ленца для мощности постоянного электрического тока выглядит как: P=U*I. А если вспомнить закон имени Георга Ома I=U/R, то она преобразуется к виду P=I*I*R или P=U*U/R. Так что, не 0,72Вт будет, а 12А*12А*0,06Ом=8,64Вт.

Да, нет. Рассчёты эти странные, откуда дровишки формулы?

Дык все оттуда же - из курса школьной физики А данные для расчета из даташита IRF5305
Rds(ON) max=0.06Ohm
RθJA max = 62°C/W
Я ошибся лишь с максимальной рабочей температурой кристалла. Взял ее значение +150°C, а в даташите указано +175°C. Но на расчеты это не сильно влияет. Все равно не менее 3-х IRF5305 впараллель нужно включать, чтобы коммутировать ими без радиатора нагрузку 12А в диапазоне температур окр.среды до +55°C.

[AlexKLm]

Поставить два в параллель и небольшой теплоотвод. Учитывая что там ещё и пауза есть между миганиями, - сойдёт. А от выбросов, - поставить стабилитрон на 33 вольта например. На рисунке я это подправил.
62°C/Вт rezident взял из PDFа.
Самое лучшее, - это найти более мощный, с меньшим сопротивлением транзистор, если такие бывают/доступны.

[Herz]

Дык все оттуда же - из курса школьной физики А данные для расчета из даташита IRF5305
Rds(ON) max=0.06Ohm
RθJA max = 62°C/W

Рассчёт сможет стать справедливым, если корпус термоизолировать от окружающей среды и не отводить тепло вообще. На "упрощённость" этой оценки Вам, кажется, уже указывали.
Впрочем, проблема действительно серьёзная. Мною у Р-канальных полевиков зависимость Ron от температуры была замечена неприлично большой (у этого ещё ничего, см. Fig. 4).

[rezident]

Рассчёт сможет стать справедливым, если корпус термоизолировать от окружающей среды и не отводить тепло вообще.

Если тепло не отводить вообще, то температура кристалла должна устремиться в бесконечность.

На "упрощённость" этой оценки Вам, кажется, уже указывали.

А я и не претендую на высокую точность. Это лишь прикидочный расчет для определения порядка т.с. температуры перегрева.

Впрочем, проблема действительно серьёзная. Мною у Р-канальных полевиков зависимость Ron от температуры была замечена неприлично большой (у этого ещё ничего, см. Fig. 4).

Я использовал "брата" этого полевика IRF5210S. Перегрев вполне согласуется с "упрощенным" расчетом.

[korolkov24]

Роль дросселей выполнят сами провода к лампам, а снаббер, конечно, не помешает.
Как у Вас всё просто! Полевиков достаточно для экспериментов? Тогда вперёд! С методами типа "между затвором и стоком можно поставить ёмкость" смерть их будет мучительной, но быстрой. Это успокаивает...
П. С. 0,06 Ом х 12А = 0,72 Вольт(!).

Мужики каюсь, облажался с формулой 8.62Вт.

Предлагаю такой вариант.
L1 паразитная индуктивность проводов, выбросы на истоке ограничены порогом открывания, поэтому специальных мер по их подавлению не надо.

Верхний график напряжение на затворе, нижний на истоке, период 0.5 секунды.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Sep 16 2008, 03:52

[TechMike]

Т.е. сейчас итог следующий:
1. нужен инвертор и полевик с P-каналом, иначе будет полевик греться.
2. нужно в параллель два полевика с небольшим теплоотводом.
3. между истоков и стоков стабилитрон на 33В.

Все это выполнимо, так как irf5305 у меня 2 шт., цена вопроса докупить еще парочку не существенна.

Хотя если прикинуть по нагреву: 12А*0.06Ом=0.72Вт, по даташиту полевик тянет 0.71Вт без радиатора, это максимум, что значит два в параллель будут чуть теплыми.

[korolkov24]

Хотя если прикинуть по нагреву: 12А*0.06Ом=0.72Вт, по даташиту полевик тянет 0.71Вт без радиатора,

12А*0.06Ом=0.72Вт
Я вас ввёл в заблуждение 0.06*12^2=8.64Вт.

[TechMike]

12А*0.06Ом=0.72Вт
Я вас ввёл в заблуждение 0.06*12^2=8.64Вт.

Правильно 8.64Вт или 0.72Вт ?

[sensor_ua]

BTS441 или аналогичный ключ http://www.infineon.com/cms/en/product/cha...112ab69e2d40357

[korolkov24]

Правильно 8.64Вт или 0.72Вт ?

Правильно 8.64Вт

[TechMike]

BTS441 или аналогичный ключ http://www.infineon.com/cms/en/product/cha...112ab69e2d40357

Если использовать BTS441, то избавляемся от всего обвеса, кроме ограничительного резюка, но греться он будет в любом случае, т.е. нужно еще полевик в паралель.
Цена вопрос 170р. +17р = 187р.

Что скажут уважаемые форумчане?

[MrYuran]

Что скажут уважаемые форумчане?

А цель-то вообще какая?

[sensor_ua]

греться он будет в любом случае

оно конечно да, только стОит оперировать цифрами. Интегральная мощность будет меньше полной, так как оно мигает. Но всё-равно может потребоваться радиатор.

нужно еще полевик в паралель.

-
а вот это категорически не нужно делать - либо радиатор, либо просто выбрать другой ключ по указанному ранее линку (зачем его давал???) - например, BTS550P - по einfo.ru 185.65 руб в розницу.

[TechMike]

А цель-то вообще какая?

Что-бы не щелкало.

[TechMike]

оно конечно да, только стОит оперировать цифрами. Интегральная мощность будет меньше полной, так как оно мигает. Но всё-равно может потребоваться радиатор.
-
а вот это категорически не нужно делать - либо радиатор, либо просто выбрать другой ключ по указанному ранее линку (зачем его давал???) - например, BTS550P - по einfo.ru 185.65 руб в розницу.

Если по такому принципу, то брать нужно BTS555.
Из даташита следует, что открывается полевик при 6В, но вот насколько он будет греться понять сложно, так как в даташите нет таких данных.

Включать микруху нужно по примерно такой схеме:
http://www.easypics.us/pics/2_2551.html
Т.е. pin4 оставить в воздухе.

[sensor_ua]

брать нужно BTS555

Эта чуть дороже.

насколько он будет греться понять сложно, так как в даташите нет таких данных

Есть максимальное сопротивление открытого канала - считаем максимальную рассеиваемую мощность P=I^2*R и умножаем на скважность мигания (например 50%). Критерий может быть простым - хоть BTS555 и имеет меньшее максимальное сопротивление канала, но для BTS550P интегральная мощность не превышает допустимой рассеиваемой на корпусе - зачем платить больше? разница-то порядком 60-70 рубликов

[TechMike]

Эта чуть дороже.
Есть максимальное сопротивление открытого канала - считаем максимальную рассеиваемую мощность P=I^2*R и умножаем на скважность мигания (например 50%). Критерий может быть простым - хоть BTS555 и имеет меньшее максимальное сопротивление канала, но для BTS550P интегральная мощность не превышает допустимой рассеиваемой на корпусе - зачем платить больше? разница-то порядком 60-70 рубликов

Ни BTS550P ни BTS555 достать в ближайшее обозримое будущее не получиться =(

[sensor_ua]

Тогда IRF4905 (или пару) - Rds = 0.02 Ом, Vdsmax = -55 В, Imax = -74А - поставить в схему из 2-го поста

[TechMike]

В Вашей схеме на истоке полевика напряжение будет всегда меньше чем на затворе как минимум на величину начала отпирания транзистора, лампочки будут тускло гореть а транзистор перегреется.
У меня есть другое предложение. Выбрать другой полевик, с p-каналом, и добавить ещё транзистор для инверсии управления.

В чем схему рисуете? хочу поправить ее в плане паралельного еще одного полевика, чтобы был результата обсуждения в итоге.

[korolkov24]

В чем схему рисуете? хочу поправить ее в плане паралельного еще одного полевика, чтобы был результата обсуждения в итоге.

Хотелось бы услышать мнение о схеме поста №16, ни кто внимания не обратил, а зря, можно любые N канальные транзисторы использовать и радиатор не понадобиться.

[rezident]

Хотелось бы услышать мнение о схеме поста №16, ни кто внимания не обратил, а зря, можно любые N канальные транзисторы использовать и радиатор не понадобиться.

Дык вы там не раскрыли сущность значка с обозначением генератора А больше ничего нового или интересного эта схеме не представляет. Точно также можно было бы готовый изолированный DC/DC присобачить для запитки верхнего ключа, состоящего из N-канального MOSFET. Ведь известно, что чисто технологически у N-канальных D-MOS структур проще получить низкое сопротивление канала, чем у P-канальных.

[korolkov24]

Дык вы там не раскрыли сущность значка с обозначением генератора А больше ничего нового или интересного эта схеме не представляет. Точно также можно было бы готовый изолированный DC/DC присобачить для запитки верхнего ключа, состоящего из N-канального MOSFET. Ведь известно, что чисто технологически у N-канальных D-MOS структур проще получить низкое сопротивление канала, чем у P-канальных.

Вот так понятнее?


TechMike

В чем схему рисуете?

Для рисования схем можно использовать MicroCap, я его здесь выложил 6 мегабайт.
http://www.filehoster.ru/files/bn8175
Разверните архив и положите в c:\programfiles
Запуск mc9, после запуска, в списке последних схем будет схема с поста 16.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Sep 16 2008, 14:27

[AlexKLm]

В чем схему рисуете? хочу поправить ее в плане паралельного еще одного полевика, чтобы был результата обсуждения в итоге.

Я размещаю рисунок на моем сейте, потому поправить могу только я. А рисую программой MS Paint, несколько допотопно, зато ничто не ограничивает.

Наряду с выше названной микросхемой ключа (BTS550P), есть ряд других которые доступны в России.
На Платане я нашел IR3310, 1 верхний ключ 28В 100А корпус TO220-FL 110.00 руб/шт
http://www.platan.ru/pdf/datasheets/ir/IR3310.pdf
Есть там и другие наверное.
Преимущество в том что есть защита от короткого, перегрева и Rds(on) 7mΩ (0.007 ома). Можно наверное без радиатора 0.007 * 12^2 = около 1 вт. Схему нарисовать пока не решаюсь, надо её прочитать PDF, но уже видно что инвертор по управлению - потребуется.

[TechMike]

Я размещаю рисунок на моем сейте, потому поправить могу только я. А рисую программой MS Paint, несколько допотопно, зато ничто не ограничивает.

Наряду с выше названной микросхемой ключа (BTS550P), есть ряд других которые доступны в России.
На Платане я нашел IR3310, 1 верхний ключ 28В 100А корпус TO220-FL 110.00 руб/шт
http://www.platan.ru/pdf/datasheets/ir/IR3310.pdf
Есть там и другие наверное.
Преимущество в том что есть защита от короткого, перегрева и Rds(on) 7mΩ (0.007 ома). Можно наверное без радиатора 0.007 * 12^2 = около 1 вт. Схему нарисовать пока не решаюсь, надо её прочитать PDF, но уже видно что инвертор по управлению - потребуется.

С IR3310 попроще, их есть 3шт. в voltmaster.ru надеюсь успею парочку купить.
На ST сколько сопротивление подключать и нужно ли подавать 4В?
По датащиту вообще написано, что Ist=Iload/ratio, причем Current ratio 10 000 т.е. при 12А это 1,2мА и вообще нужен ли этот резюк?

[AlexKLm]

Нарисовал. Особо не вчитывался, насчет защиты от перенапряжения ничего не нашел. Та микросхема, которая по-дороже (например BTS50055), имеет такую защиту, а эта - вроде бы нет, поэтому стабилитрон желательно поставить.

[TechMike]

Нарисовал. Особо не вчитывался, насчет защиты от перенапряжения ничего не нашел. Та микросхема, которая по-дороже (например BTS50055), имеет такую защиту, а эта - вроде бы нет, поэтому стабилитрон желательно поставить.

С номиналом R3 не понятно, по датащиту от 0.5Ом до 5кОм, при Tj = 25oC ,Rst = 500Ω,
I = 100A.
Если подставить в указаную Вами формулу, то при I = 100A, R3=0,011Ом.
Может поставить 500 Ом, все равно предохранитель(10А) сгорит раньше?

[AlexKLm]

Например, надо установить ток срабатывания защиты равный 50А.
50А/8800=5.68 мА. Устанавливаем милиамперметр в разрыв резистора R3, R3 временно заменяем на потенциометр (до 3 ком). Подаём питание и включаем наш ключ. Величина нагрузки большого значения не имеет. Крутим потенциометр пока не получится 5.68 мА по милиамперметру. Выключаем ключ, питание. Отпаиваем потенциометр, измеряем сопротивление потенциометра, устанавливаем ближайший по номиналу постоянный резистор.
Я так понимаю.