Есть 2 аккумулятора на 12 вольт. Нужно оперативно переключать их с паралельного включения на последовательное. Рабочие токи до 20 ампер. Реле нехочу из за ресурса, переключать нужно часто. Хочу сделать на полевика IRFZ44n(есть в запасах). Велосипед изобретать нехочется, может кто видел готовое решение, или решал подобную задачу?

Задачу подобную не решал, но очевидно, что она не проста - что бы не закоротить аккумуляторы во время переключения придётся кратковременно разрывать цепь 20ампер, что без наличия конденсаторов приведёт к большим напряжениям в сети за счёт индукции - нужны супрессоры а схему с конденсаторами считать на спайсе что бы не превысить максимальный ток. Если вставить индуктивности нужно позаботится что бы не превысить максимальный лавинный ток и энергию - без расчётов лучше не пробывать, поэтому даже если подобная схема где то есть , её всё равно придётся адаптировать. Например катушка из трёх витков провода без сердечника диаметром 1 см ( около 1нГ) в схеме разряда конденсаторов надёжно защищает 1кА тиристор - а без неё он идёт на помойку через несколько дней.

Фильтрующих конденсаторов нет(или пока нет), в качестве нагрузки подключен электродвигатель через схему ограничения тока.

У меня вопрос не столько про сопутствующие проблемы комутации и управления(решу как нибудь, полевиков много ), а о том как включать полевики.

Если вместо полевиков взять mos реле - то это значительно упростит схему - поскольку у них по входу опторазвязка и не требуются напряжения для открывания затвора - это можно сгородить и самому из полевиков и оптоизоляторов pvi1050 - но для одной штуки игра явно не стоит свеч. МОП реле штука дорогая и имеет те же недостатки что и транзисторы - может сгореть от выбросов тока и напряжения а ещё может сработать от помехи по коммутируемой сети. Очевидно, что для Вашей задачи достаточно 3 шт.
Может Вам лучше сделать повышающий регулятор, а аккумуляторы не трогать?

А всё-таки жаль, что реле не подходит: переключение двумя группами контактов можно было бы сделать беспрецедентно простым и надёжным. Ни с какими полевиками не сравнить. Неужели частоты коммутации в самом деле такие высокие? Сложно представить, для чего это может понадобиться.

Где-то так
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Вместо ключа можно использовать N- или P-канальный полевик.

А как же они у вас параллельно то включены???

А они у меня включены последовательно. Ограничитель тока импульсный с ШИМ, размером со спичечный коробок и совсем не греется, он же выполняет роль оперативного включения двигателя (есть входы для концевиков). Но, большую часть времени двигатель работает на оборотах для которых достаточно 12в питания. А когда амплитуда ШИМ 12в место 24в, то меньше искрообразование на щётках, и соответственно выше ресурс щёток и коллектора. Поэтому и хочу сделать коммутацию аккумуляторов.

SSerge Диоды не катят, для них нужен радиатор, и потеря КПД. Ладно, поставлю вместо диодов и ключа полевики, и посмотрю что из этого получится.

А двигатель то с последовательным или параллельным возбуждением?
И при чем здесь искрообразование.

А двигатель с возбуждением постоянными магнитами.

А вот причём: Чем больше напряжение ШИМ, тем длинее дуга от щёток по ламелям коллектора.

Наверное сейчас уже не учат, что аккумуляторы в параллель включать низзя. В мое время учили, повторяли эту мысль очень часто.

Странно.
Люди обычно склонны к плавному пуску двигателей.

Что хоть делаете? Сформулируйте задачу поконкретнй.

Сейчас уже можно.

Да знаю я все недостатки и возможные последствия запаралеливания аккумуляторов, но тем не менее.

to domowoj
Стабилизатор тока и есть гарант плавного пуска двигателя.
А задача сформулирована конкретней некуда и полностью озвучена в шапке топика.

Почему бы просто не поставить фильтр на выходе шима.

BORIV Я Думал об этом, но слабо представляю дроссель и конденсаторы фильтра на такие токи и напряжение ШИМ, и по моему масогабариты будут поболее схемы коммутации питания. А это для меня немного критично.

Но не нужно Если только один из аккумов не севший напрочь . В принципе, SSerge дал вполне подходящую схему, ничего лучшего , думаю, уже не найдется.

Шим регулятор 100в х 100а - небольшая тумбочка весом 30кг 20из которых весит дроссель - апроксимируя вниз Ваш дроссель будет весить 1 кг - может оно не так страшно?

Не люблю я дроссели, зазоры там всякие, насышения, нету опыта. Да и стабилизатор тока переделывать прийдётся (повышать частоту, сейчас 6 килогерц).
А конденсаторы на долговеменную фильтрацию 20 ампер, то-же не тривиальная сборочка, боюсь как бы они у меня вздуватся не начали раньше износа коллектора(шило на мыло).
Но тем не менее мысль хоронить не буду, сяду посчитаю на досуге.

Схема и вправду хороша, но переходные процессы в ней тоже есть - открытые диоды имеют время восстановления.


Повышающий регулятор может быть сам источником тока - т.е речь идёт о замене вашей коробочки другой, более тяжёлой.

Да не делают так! Левой пяткой правое ухо чесать крайне неудобно. Стандартное решение - правильно сделанный ШИМ.
То, что Вы не любите пока дроссели - не помеха. Если очень захочется - разберетесь и полюбите. Вовсе это не тумбочка по размеру для Вашего случая.
Это еще один пример того, как неверно сформулированная изначально задача порождает кучу бесполезных решений. Люди-то подумали, что действительно нужно коммутировать аккумуляторы.

Ладно, я всё понял.
Сначала попробую задрать частоту ШИМ, на сколько это будет безболезенно возможно, а потом прикину параметры фильтра на эту частоту.

20-40кГц - абсолютно "детская" частота для современных магнитных материалов и компонентов.
Уточните токи и напряжения на входе/выходе и я попробую Вам помочь в расчете дросселя.

Ток ограничен по обратной связи 18 амперами (меряю падение на кабеле до двигателя, с дросселем прийдётся поставить шунт до него). Частоту поднял до 20кГц, выше не хочу, раньше когда эксерементировал начинались проблемы с обратной свазью выше 30кГц (может из за длины провода на котором меряю, но там всего метр в 4 квадрата, до аккумуляторов ещё метр).
Спасбо за желание помочь расчитать дроссель, хотелось бы получить и рекомендацию насчёт конденсаторов псле него.

Да, 20 кГц, конечно, не частота, но.... если вход 21-28 вольта, выход 12, максимальный ток через двигатель (эффективный) 18 ампер. то в первом приближении
Сердечник Е42/21/20 зазор 1мм, 14 витков 2.9 мм диаметр 70 миллиом по переменке. 50мкГн. Ток насыщения 21 ампер. Намотать, конечно придется не этим прутком, а жгутом приблизительно 2-2.5кв мм суммарного сечения.
зато, и сопротивление уменьшится в 5-7 раз.
Конденсаторы... ну, если дроссель подъемный, займемся и конденсаторами.

-=TRO=-
А разве 12Вольт для пуска двигателя не хватает?


или я чего-то не понимаю?

Хватает.
24вольта нужно для достижения максимальной скорости которая при 12в недоступна.
А стабилизатор тока для защиты двигателя и аккумуляторов от перегрузки, (слишком агресивный характер нагрузки, вплоть до остановки).
Непонимаю, в чём недопонимание.

Об этом ни слова не было.

Тогда тебе нужен не стабилизатор тока, а стабилизатор момента вращения!

У двигателей с возбуждением от постоянных магнитов зависимость тока от момента практически линейная, а теоретически тем более.

to '-=TRO=-":
Если Вам нужно управлять двигателем, посмотрите на эту платку:
http://www.ellab.ru/russian/razrabotki/sva...rka_018_rus.htm
может подойдет для Ваших целей.

@Ark Эта плата ничего не решает в данном контексте.

А что Вы хотите решить? Кроме аккумулятора, двигателя и этой платы (AWD15), Вам ничего не нужно. Там все уже решено...

Шутить изволите? Тему читали вобще? На той плате полюбому ШИМ с амплитудой источника питания, т.е. никакой разницы с уже имеющейся реализацией.

Я что-то не пойму, Вам двигателем нужно управлять или аккумуляторы коммутировать? Если двигателем управлять, то Ваше решение перекомутацией аккумуляторов, Imho, совершенно не к месту. Вам уже говорили, что так никто не делает.

Стереотипы. Любое рабочее решение в электронике имеет право на реализацию. Слова "так никто не делает" для меня не аргумент.

Ну тогда, могу только пожелать успехов...

Да уж... присоединюсь к пожеланиям.
Эдак DC-DC стабилизаторы/регуляторы вообще уйдут в темное прошлое. Всегда можно подобрать нужное количество батареек и скоммутировать....

Всё дело в приоритетх и компромисах.
Гдето рулит DC-DC, а гдето и комутация.
Я пока не собираюсь хоронить ни один из вариантов, возможно опробую оба.

Вдогонку пара вопросов.

Почему в этой статье в первом примере, при расчёте дросселя, Iпульс принимается равым 10%? Мне для расчёта тоже ток делить на 10?

И 2й вопрос. Можно ли в моём случае собрать сборный дроссель из ферритовых чашек, например надев дроссели из них на одну общюю ось? (Просто чашек этих у меня навалом, да и зазор в них не проблема вроде).

Кстати, я не только дроссели не люблю, тут к примеру, спорят какие конденсаторы ставить после дросселя на 2 Ампера , а у меня токи на порядок выше.

Дроссель на чашках конечно лучше , но чашки гораздо дороже чем П или Е. Конденсаторы - не критично если добавить эдак 10 мкф керамики набранной впаралель

Пульсации тока в дросселе так же необходимы, как велосипедисту постоянное кручение педалей, чтобы не упасть. Они могут быть выбраны в ШИМ от нескольких процентов до 100% на границе разрывного режима.
Хорошее правило начать с 30%.
Пульсации в 30% означают, что предельный ток в дросселе будет на 30/2=15% выше предельного тока потребления. В Вашем случае это 21 ампер при потреблении 18А.
Также хорошее правило проектировать дроссель из стандартных подходящих по параметрам компонентов, а не собирать автошину многослойной наваркой старых галош и презервативов.

Теперь ясно, я просто не понял сразу что такое пульсации тока в дросселе, дошло когда увидел слова "до 100% на границе разрывного режима", большое спасибо.

Ну а на счёт галош и презиков: не знаете про чашки, так и скажите, я уж сам как ни-будь проверю влияние взаимного их расположения опытным путём.

Чашки достаточно хорошо знаю потому и советую. Это неподходящая основа для такого дросселя.
Нужно искать Е или П сердечник сечением 1.5-2 квадрата. Или повышайте частоту до нормальных хотя бы 50-65 кГц. Есть такое удивительное свойство дросселя, что зазор и витки мало зависят от размеров и формы сердечника. Его выбирают больше из конструктивных соображений.
В чашки даже Б42 просто не влезет такой толстый провод. С ростом частоты можно снизить потребную индуктивность и немного количество витков.

Чашки обычно делаются беззазорными поскольку охлаждение провода в них крайне затруднено. Зазор выбирается исходя из 3 параметров - нагрев провода, нагрев феррита , поток сердечника. Мотать надо многожильным изолированным проводом - у меня есть линцендрат 0.1х100 - мотаю им несколько впаралель - если нет - можно сделать самому сложив ПЭВ - не пробывал, но может быть стоит его поместить в термоусадку. Толстым проводом мотать нельзя - он будет греться так, что дым пойдёт.

-=TRO=-
Намотай свои 14 витков... медной трубкой, а для охлаждения пусти по ней спирт.

Чё нить подберу в поедельник. У меня на работе, через стенку, постоянно человек сидит, списанную апаратуру демонтирует, целиком приборы выкидывать нельзя, а расфигаченные в мусор можно. Так что железа с трансформаторов тоже навалом.
Спасибо за консультации.

Кстати есть ещё готовые дроселя на кольцах, сантиметра по 4 в диаметре с проводом около 1мм, их тоже впаралель нельзя?
Как по быстрому проверить напряжение насыщения на заданной частоте у готовог дросселя, есть идеи?

Это слишком маленькие - если чашки чтоб с запасом - возмите pm114 или pm87 - но в магазине они денег стоют.


Спасибо - суперидея. Но наверно лучше пойдёт ацетон или пропан есть какието высоктемпературные фреоны - трубку надо из диэлектрика - а внутри провод.

Трубка - проводник, на выс. частотах ток течет по поверхности проводника.
(а ацетон пить нельзя)

Всё понятно. Значит берём медную трубку, заливаем спирт, выпариваем прогревом воздух, герметизируем, получаем обмотку дросселя из тепловых трубок на спирту, на выводы тепловой трубки ставим модули пельтье с радиаторами - чтобы энергия нагрева зря не пропадала, пусть подпитывает аккумуляторы(может вечный двигатель получится). Покрасить всё брозовой краской и продать японцам, они такой хайтек-стимпанк с руками оторвут. На вырученное бабло купить готовое решениевесом в 1кг, на литиевых-железофосфатных аккумуляторах и бесколлекторным двигателем с редкозаемельными магнитами.

Похоже, что все забыли, для чего нужен фильтр в данном случае.

Так я напомню:

Для уменьшения амплитудного напряжения ШИМ на щётках двигателя.
Что в свою очередь должно уменьшить дугообазование.
И увеличить ресурс коллектора двигателя.