Силовые ключи 12-20 вольт на 450 ампер Опции

[Regressor]

Здравствуйте, прошу совета. В числе прочего делаю контролер для управления второй АКБ в авто. Эта АКБ основную часть времени будет питать бортовой компьютер, музыку, штатный инвертер 220в в машине (это все максимум 60-70 ампер). Кроме того хочу предусмотреть возможность запуска двигателя от доп. аккумулятора (зимой около 450 ампер в течении 10-15 секунд).

Коммутироваться будут плюсы АКБ. Массы соединены вместе. Второй АКБ в багажнике (масса по кузову, плюс - два 4ga провода). Силовая часть под капотом (температурный диапазон -30 - +60). Всего хотелось бы 3 ключа: 1. подключает доп. АКБ к нагрузке, 2. подключает основной АКБ к нагрузке. 3. соединяет оба АКБ вместе. Не уверен, что второй ключ нужен - при его отказе последствия могут быть печальными (без АКБ генератор до 50 вольт в бортовую сеть выдать может).

Первоначально планировал поставить что-нибуть типа мощных реле, но может реально найти полупроводниковые ключи на эти параметры ? Проблема еще в том, что падение напряжения на ключе тоже критично - генератор дает 14 вольт, АКБ заряжается напряжением, и если падение напряжения до дополнительной АКБ больше 2 вольт - она просто не будет заряжаться.

[asdf]

Подошли бы, например, паралельно 3-6шт. IRLR7843 -> 30V, 3.3mOm.
Правда нужен верхний драйвер.

[Regressor]

Я конечно полный профан в мосфетах, но размеры IRLR7843 меня как-то очень сильно смущают, особенно размеры выводов ... Ток линейный написан 160ампер. У меня по расчетам (450А на 30 сек) провод до АКБ идет больше 40квадратов. А тут выводы 0.89 на 0.88мм. Где подвох ? Куда сходить почитать ??

[Nixon]

Там подвох в том, что пишут макс. ток кристалла, а вот макс. ток корпуса немножко замалчивается.

Максимальный ток корпуса для него не более 30А

[SNGNL]

Подошли бы, например, паралельно 3-6шт

А что, теория запрещает подключить параллельно 15-20шт? Конечно, необходима соответствующая конструкция.
Сначала обязательно поискать на сайтах производителей готовое изделие - конструкторская деятельность должна быть оправдана.

[asdf]

У меня по расчетам (450А на 30 сек) провод до АКБ идет больше 40квадратов. А тут выводы 0.89 на 0.88мм.

Там подвох в том, что пишут макс. ток кристалла, а вот макс. ток корпуса немножко замалчивается.
Максимальный ток корпуса для него не более 30А

Если бы длина выводов у транзисторов была бы как у Вашей проводки по машине(пару метров),
я бы тоже волновался.
IR в своих AN дает ограничение тока по выводам для корпуса TO220 порядка 70А.
70А я не применял, а 50-60А - пробовал - держит.
Если я не ошибаюсь, этот вопрос у нас уже когда то обсуждался.
Кроме того если рассчитать перегрев 10мм отрезка вывода, припаянного к 5-6 мм^2 токоподводу, от 50А,
то получим не более 20 град.

Сообщение отредактировал asdf - Jan 14 2009, 21:27

[Regressor]

Т.е. грубо говоря делю свою проводку на 7 косичек, беру семь штучек IRLR7843 и цепляю их на медный радиатор, а косички цепляю к ним (кстати как лучше пайкой или трубкой медной обжать ?), сую туда же драйвер. После чего заливаю все это в термостойкий негорючий пластик... Ну или клеммы еще сделать. После чего прикручиваю под капот соединяю с генератором, нагрузкой и АКБ и радуюсь жизни... Так ?

[asdf]

Т.е. грубо говоря делю свою проводку на 7 косичек, беру семь штучек IRLR7843 и цепляю их на медный чего

прикручиваю под капот соединяю с генератором, нагрузкой и АКБ и радуюсь жизни... Так ?

Ну примерно так.
Правда 40мм^2 лучше на 8 делится .
Остается вопрос о перенапряжениях бортовой сети - хватит 30V или потребуется дополнительная защита.

Пропустил один момент.

Всего хотелось бы 3 ключа: 1. подключает доп. АКБ к нагрузке, 2. подключает основной АКБ к нагрузке. 3. соединяет оба АКБ вместе.

Для реализации 3-го пункта придется поставить двойной ключ (т.к неопределено какая из АКБ будет больше разряжена) и ввести схему ограничения тока.
Т.е. стоки одного ключа подключаем к + одной АКБ, стоки другого ключа к + другой АКБ, истоки вместе и на нагрузку. Третий пункт реализуется при одновременном включении обоих ключей.
А вот оптимальную схему ограничения тока еще нужно продумать.

Сообщение отредактировал asdf - Jan 15 2009, 15:43

[Regressor]

Вот-вот... Мне тоже такая мысль пришла что ток там будет в обоих направлениях. А зачем схема ограничения тока ? Ключи управляются микроконтроллером и батареи соединяются вместе только в двух случаях:

1. Выбрана (кнопками) опция запуска от двух аккумуляторов сразу (разрядился например первый) - включено зажигание, двигатель не работает. Ток идет в сторону первого АКБ (стартер на него подключен). В сторону АКБ2 ток идти не должен!
2. Включен двигатель и контроллер по датчику тока и по напряжению на АКБ1 определил что у генератора есть резерв по току для зарядки АКБ2

Во втором варианте ток идет от АКБ1 (генератор туда подключен) к АКБ2.

З.Ы. Усиленно читаю все до чего дотянусь про мосфеты и игбт (не совсем понял фразу про "верхний" драйвер)... Вчера видел статью про выбор между MOSFET и IGBT. Как я понял IGBT лучше в ситуациях когда имеется низкая частота управления и высокий ток либо напряжение. IRLR7843 это вроде как MOSFET ?

[asdf]

Вот-вот... Мне тоже такая мысль пришла что ток там будет в обоих направлениях. А зачем схема ограничения тока ? Ключи управляются микроконтроллером и батареи соединяются вместе только в двух случаях:

1. Выбрана (кнопками) опция запуска от двух аккумуляторов сразу (разрядился например первый) - включено зажигание, двигатель не работает. Ток идет в сторону первого АКБ (стартер на него подключен). В сторону АКБ2 ток идти не должен!
2. Включен двигатель и контроллер по датчику тока и по напряжению на АКБ1 определил что у генератора есть резерв по току для зарядки АКБ2
Во втором варианте ток идет от АКБ1 (генератор туда подключен) к АКБ2.

(не совсем понял фразу про "верхний" драйвер)... Вчера видел статью про выбор между MOSFET и IGBT. . IRLR7843 это вроде как MOSFET ?

Если Вы соедините заряженную и разряженную АКБ вместе, то для обоих это будет кз (ключ на клемах ), поэтому и нужно ограничение тока этого кз. Работающий в это время генератор, по моему, только усугубляет ситуацию - увеличивает этот ток.
IGBT Вам скорее всего не подойдут, у них PNP переходы и падение на них будет порядка 1.5-2 V, слабо завися от тока протекающего черех транзистор.
Верхний драйвер - имеется ввиду, что для включения n-канального полевика на затвор относительно истока нужно подать положительное управляющее напряжение, т.е. при включенном ключе уровень этого напряжения должен быть выше напряжения на АКБ.

[Regressor]

Насчет драйвера ужо понял... Про IGBT теперь вкурил. Про КЗ не очень понял Ток зарядки разряженного АКБ вроде как не более 1/10 от его емкости, т.е. для 70а/ч - 7ампер. Хотя я честно говоря не знаю что происходит в сам момент подключения - возможно в этот момент ток очень большой. Пойду читать-просвещаться.

А каким способом можно ток КЗ ограничить ?

З.Ы. Завтра схему всего этого безобразия накидаю, а то как-то без нее неправильно...
З.З.Ы. Вроде как и в теории и в практике для свинцовых АКБ при напряжении до 14.7 (максимум для исправного генератора) зарядный ток не больше 1/10 емкости. Правда есть варианты с КЗ в одной из банок АКБ - тут поставить предохранитель и все дела....

Сообщение отредактировал Regressor - Jan 16 2009, 13:36

[SmartRed]

Здравствуйте, прошу совета. В числе прочего делаю контролер для управления второй АКБ в авто. Эта АКБ основную часть времени будет питать бортовой компьютер, музыку, штатный инвертер 220в в машине (это все максимум 60-70 ампер). Кроме того хочу предусмотреть возможность запуска двигателя от доп. аккумулятора (зимой около 450 ампер в течении 10-15 секунд).

Коммутироваться будут плюсы АКБ. Массы соединены вместе. Второй АКБ в багажнике (масса по кузову, плюс - два 4ga провода). Силовая часть под капотом (температурный диапазон -30 - +60). Всего хотелось бы 3 ключа: 1. подключает доп. АКБ к нагрузке, 2. подключает основной АКБ к нагрузке. 3. соединяет оба АКБ вместе. Не уверен, что второй ключ нужен - при его отказе последствия могут быть печальными (без АКБ генератор до 50 вольт в бортовую сеть выдать может).

Первоначально планировал поставить что-нибуть типа мощных реле, но может реально найти полупроводниковые ключи на эти параметры ? Проблема еще в том, что падение напряжения на ключе тоже критично - генератор дает 14 вольт, АКБ заряжается напряжением, и если падение напряжения до дополнительной АКБ больше 2 вольт - она просто не будет заряжаться.

Привет с DROMA от RL

Если хочется городить коммутатор на полупроводниках, то лучший выбор из доступного IRF2804S-7P (40В, 1.6мОм, 160А ограничение корпуса).
Но я бы не стал заморачиваться. Засада в том, что нужно включать встречно два ключа (MOSFEET и IGBT имеют обратные диоды).
Корпуса SMDшные неудобны для отвода хорошей мощности (пара десятков ватт с транзистора).

На мой взгляд проще сгородить на контакторах от лебедок.
В COMEUP и других китайцах применяются приборы с двумя группами контактов нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми. Цена вопроса около 700р.
в WARNах используются контакторы с одним нормально разомкнутым контактом. Цена вопроса 1 - 1.5т

А по поводу схем зарядки можно придумать кучу вариантов.
Самый банальный:
- включать в паралель можно только заряженные батареи.
- при работающем двигателе отключаем заряженный акамулятор ( да, будет выброс напряжения, его амплитуду можно както сгладить хорошей емкостью)
- включаем разряженный акум в бортовую сеть, он штатно заряжается геной, мониторим ток зарядки.
- смотрим величину и dI/dt зарядного тока, принимаем решение о возможности паралельной работы акумов.

Не банальный:
- Паралельно контактору каждой АКБ поставить импульсный стабилизатор тока. При зарядке постоянным напряжением 14.2-15.4В (в зависимости от температуры) нужно ограничивать ток на уровне 0.25-0.4С в зависимости от конкретной АКБ
- Мониторим ток генератора и при возможности включаем зарядку второй батареи.
- смотрим величину зарядного тока каждой АКБ, если тока гены хватает включаем в паралель.

[Regressor]

Ну по поводу полупроводников я заморачиваюсь потому что не очень хочется тратить энергию на катушки контакторов, которые жрут как не в себя Да и полупроводник надежнее механики должен быть. Хотелось бы именно полупроводником. Не в каменном веке же живем Ж)

Мосфет по идее должен с таким справиться. IRF2804S неплохая штучка - всего 4 надо, причем включать встречно нужно только на одном ключе из двух - я все-таки решил убрать возможность отключения основной АКБ - опасно это для бортовой электроники.

Про отвод мощности не совсем уразумел Если у мосфета сопротивление кристала в открытом состоянии 1.6мОм, он и выделять будет копейки и с этим справится даже микроскопический радиатор. Ему же не надо выделять в тепло все те киловаты, что я через него гоню ?

Со схемой зарядки все проще. Зарядка идет напряжением. Соответственно единственное, что надо сделать перед включением в параллель при работающем двигателе это убедиться, что генератор не перегружен. Для чего на проводе с генератора ставиться датчик тока и плюс замеряется напряжение на АКБ1. Характеристики генератора известны.

Смотрим обороты двигателя (ток отдаваемый генератором зависит от них), смотрим температуру (напряжение зарядки от нее зависит), смотрим ток с генератора, выясняем его запас по току (есть его характеристика). Если запас в 10А есть подключаем второй АКБ, ждем 5 секунд для стабилизации, проверяем напряжение на АКБ1, если больше 13,9 оставляем заряжаться, если меньше - отключаем батарею и корректируем характеристику генератора (заодно тут получается контроль работоспособности самого генератора).

З.Ы. Генератор у меня 70амперный, но это 96 год... С тех пор denso научилась в том же формате делать 120амперные - щас вот ищу такой чтоб себе поставить.

Сообщение отредактировал Regressor - Jan 17 2009, 00:33

[SmartRed]

...
Мосфет по идее должен с таким справиться. IRF2804S неплохая штучка - всего 4 надо, причем включать встречно нужно только на одном ключе из двух - я все-таки решил убрать возможность отключения основной АКБ - опасно это для бортовой электроники.

Про отвод мощности не совсем уразумел Если у мосфета сопротивление кристала в открытом состоянии 1.6мОм, он и выделять будет копейки и с этим справится даже микроскопический радиатор. Ему же не надо выделять в тепло все те киловаты, что я через него гоню ?
...

Если 100А через ключ, то всего 1 Вт на транзистор, а если 400А, то все 16 Вт. И на теплоемкости транзистора не отползти - времена не те.
Нужно лепить радиатор расчитанный на нестационарную теплопередачу с учетом максимального времени работы и коэффициента включения.
Термодатчик на аварийное отключение обязателен.

[SSerge]

Мощные полевики водятся у http://www.ixys.com , http://www.ixyspower.com
Есть до 1000 А и даже немного больше, к тому же изолированные от корпуса.

[rezident]

Есть до 1000 А и даже немного больше, к тому же изолированные от корпуса.

Ну на такие токи там не отдельные полевики, а модули. Причем они точно также сделаны из нескольких параллельно включенных полевиков с меньшим током, как и их же IGBT-модули. Не так давно разбирали IXYS-овский IGBT-модуль из частотного привода. там дискретные элементы с "плавающими" контактами, залитые каким-то гелеобразным теплопроводящим составом.

[Regressor]

Дак если модуль сделан из четырех транзисторов то 16ватт не будет... Там 100А максимум на транзистор. Причем в особо редких случаях и не более 10 секунд. Термодатчик там будет однозначно, тут без вариантов - мне пожар на борту не нужен.

IXYS MOSFET модули честно говоря в интернет-магазинах не нашел. С доставанием видимо проблема будет. По цене тоже вопросы.
Кстати этот гелеобразный теплопроводящий состав реально где-нибуть найти-купить ?

[rezident]

Кстати этот гелеобразный теплопроводящий состав реально где-нибуть найти-купить ?

Дык я не знаю даже что там внутри. Откуда же я могу знать где это "нечто" купить можно?

[Regressor]

Ну мало ли, вдруг в другом месте где-нибуть этот теплопроводный гель засветился... Попробую поискать... Пока правда слабо представляю себе как всю эту беду в корпусе организовать, чтобы ни тепла под капотом ни воды, ни мороза ни тряски не боялась. Чтоб тепло эффективно отводилось. Клемы надежно подключались. И чтобы крепить к кузову можно было спокойно.

В общем заводской модуль был бы самое оно... Но с доставанием проблема. И цена наверное не гуманная

[Regressor]

Вот собственно схема всего этого безобразия:



BAT1 - Основная АКБ, которая под капотом
BAT2 - Дополнительная АКБ, в багажнике
GEN - Генератор
D1 - Датчик тока
MLOAD - Основная нагрузка (фары, ECU, стартер, подсветка и т.п.)
SLOAD - Дополнительная нагрузка (магнитола, компьютер, инвертер 220В-500вт)


S1 и S2 - это собственно ключи. Идея такая, чтобы можно было выщелкнуть разъем дополнительной АКБ и унести ее куда-нибуть, а нагрузка SLOAD при этом работала от основной батареи и при запуске двигателя можно было соединить обе АКБ.

[vm1]

Система с двумя аккумуляторами традиционно используется на яхтах.
Там тупо ставится механический переключатель аккумуляторов и все.
этот переключатель продают в яхтенных магазинчиках.

[Regressor]

Ну про яхты я вопрос изучал. Смотрел кучу разных готовых решений и для машин от ARB например, изучал вопрос второго генератора вместо кондиционера. Механический переключатель меня совсем не устраивает ибо склероз временами и все такое. Хочу автоматическое управление.

В общем остановился на пяти IRF2804S-7P. Попробовал я это все дело в pspice замоделировать - вроде как работает. Как заказ придет с нет-магазина буду пробовать вживую.

[ArizonaWeird]

Дак если модуль сделан из четырех транзисторов то 16ватт не будет... Там 100А максимум на транзистор. Причем в особо редких случаях и не более 10 секунд. Термодатчик там будет однозначно, тут без вариантов - мне пожар на борту не нужен.

IXYS MOSFET модули честно говоря в интернет-магазинах не нашел. С доставанием видимо проблема будет. По цене тоже вопросы.
Кстати этот гелеобразный теплопроводящий состав реально где-нибуть найти-купить ?

На/в Украине IXYS поставляет РЕКОН
http://www.rekon.kiev.ua/price_search.php?...p;criteria=Ixys

В РФ - АРГУСОФТ
http://www.argussoft.ru/vendors_list/ixys/

[Dimmix]

IRF1324s 0.8mOM 429A/1640p

[Regressor]

IRF1324s 0.8mOM 429A/1640p

Напряжение до 24в (в бортовой сети возможны выбросы до 50) и это ток кристала при 25градусах. Ток корпуса будет как у IRF2804S-7P в районе 170А. Да и цена нифига не гуманная. IRF2804S-7P реально за 200р найти.

Цены на IXYS посмотрел... Очень уж они не гуманные... Модуль на 500А порядка 230баков. Почти 8тыр. На 4 IRF2804S получается 680ампер и 800руп не считая затрат на извращения с радиатором, клемами, драйвером.

[Dimmix]

Выбросы не возможны если генератор подключен к акб, при 100С 300А да и корпус оптимизирован под ток, и цены, 20 штук можно заказать по 150 а 50 за 130,

[ArizonaWeird]

Напряжение до 24в (в бортовой сети возможны выбросы до 50) и это ток кристала при 25градусах. Ток корпуса будет как у IRF2804S-7P в районе 170А. Да и цена нифига не гуманная. IRF2804S-7P реально за 200р найти.

Цены на IXYS посмотрел... Очень уж они не гуманные... Модуль на 500А порядка 230баков. Почти 8тыр. На 4 IRF2804S получается 680ампер и 800руп не считая затрат на извращения с радиатором, клемами, драйвером.

Неправильный подход.
На россыпухе - сгорит при первом же КЗ.
В модулях чипы подобраны по параметрам, посажены на одну DCB.
Кроме того, испытаны на КЗ, при 0.7*Vmax, Т=125 С, время 10 мкс.
Высокая цена - из за необходимости подбирать чипы по параметрам.

[Regressor]

А в чем проявляется эта подборка по параметрам ? И про какой КЗ вы говорите ? Будет защита по току, предохранители наконец...

[Guest_orthodox_*]

Если 2804 впараллель стоит такое количество - предохранитель должен спасти. импульсный ток держат сумасшедший.
Надо брать быстродействующий предохранитель - тот, у которого хороший теплоотвод от плавкой вставки и соответственно малая ее масса. Ленточкой делают обычно и короткой ленточкой...Можно для гарантии самому изобразить...

Есть и другие варианты - отсечка тока с дросселем на выходе и небольшой задержкой на включение - это для пуска моторов .
Просто отсечка - в качестве шунта те же провода . Так что все безопасно.

Главное, не давать более чем ампер 40 на каждый транзистор. Основное сопротивление у их ножек, а не кристалла.
Если корпус TO220 - то в месте сужения ножки скачок сопротивления обычно такого же порядка сопротивления, как сам кристалл.
Вот только теплоотвод гораздо хуже в этом месте Для стока это неважно - контакт с корпуса надо брать...А исток покороче паять...

Я их использую, потому обмерил все...

[Regressor]

Я поглядываю на тразюки у которых наименование на 7P заканчивается. Там 5ножек на исток и ток корпуса лимитирован 160Амперами. И на модуль их разварить гораздо удобнее (сток собираюсь припаять на массивную медную шину, а 5 ножек истока подварить на другую). Скоро приедет пару десятков - начну экспериментировать.

З.Ы. Если сопротивление ножек такое большое может укоротить их по максимуму и подвариться прям возле корпуса ?

Сообщение отредактировал Regressor - Feb 24 2009, 07:14

[Guest_orthodox_*]

Я поглядываю на тразюки у которых наименование на 7P заканчивается. Там 5ножек на исток и ток корпуса лимитирован 160Амперами. И на модуль их разварить гораздо удобнее (сток собираюсь припаять на массивную медную шину, а 5 ножек истока подварить на другую). Скоро приедет пару десятков - начну экспериментировать.

ну, я не знаю... несерийно как-то...Медь - она нынче в цене...Не укупишь
А кремний что - песок..все дешевеет....
Хотя идея - правильная технически, конечно.

З.Ы. Если сопротивление ножек такое большое может укоротить их по максимуму и подвариться прям возле корпуса ?

Ничего не знаю о сварке для таких целей. Точечная конденсаторная может оказаться не очень, а та, что пятно дает - испортит транзистор, я думаю.
Я бы пробную сделал и померил, что получается...

.....Прям возле корпуса - не обязательно, а в торец толстой части выводов (как TO220) - не вредно. И на толстую медь вывод паять - тоже не вредно....

Короче, я сейчас такое же решаю - стартер запустить через ключи. Пошел, отдал $30, купил кучку чего-то вроде 2804 - запараллелил - сделал и забыл... Зато не волновался за надежность каждого соединения и за то, что будет при эксплуатации в парах кислоты - запас, однако...

[Dimmix]

STV300NH02L 24v 280A

Ножки тут не особо влияют, паяли на шину по 4 транзистора TO220 на 15квт реверс и ничего.