Hi Leuts, ich stehe vor dem Problem, dass ich 12-20VDC und bis zu 120A mit einem Microcontroller schalten muss. Nun stehe ich als Anfänger vor der Frage, welches Bauteil man am besten nimmt..... Einen Moseft oder beispielsweise einen ProFET von Siemens... Relais sind zwar noch am einfachsten, aber wegen der Geräusche scheiden die aus. Wozu würdet ihr mir raten ?
Wenn du GND-Seitig schalten kannst nimm einige N-Kanäler (FET) mit schneller Ansteuerung dann sollte das gehen. Wenn du VCC-Seitig schalten musst , nimm P-FETs oder N-FETs mit Ladungspumpe dann ist das auch kein Problem. Gib mal mehr infos raus, wie lange wird geschaltet, wie schnell muss das sein und was schaltest du damit (Motor, Heizung usw..)
Dicke N-Kanal-MosFETs. IRF2804 vielleicht? Mindestens 2 parallel, weil TO220 auf 75 Ampere begrenzt ist. TO247 schaffen auch knapp 200 Ampere, trotzdem würde ich da sicherheitshalber 2 Stück nehmen. Bei höheren Schaltfrequenzen (ab etwa 500 Hz) unbedingt leistungsstarke Treiber verwenden. Wie bringst du den Strom auf die Platine? Gruß
Das Schalten ist gaaanz langsam. Es geht um folgendes: Ich habe ein hochwertiges Ladegerät für Bleibatterien, das nach der I0U0U-Kennlinie arbeitet. Es misst also die Spannung der Batterie um den Ladezustand festzustellen, und lädt dann die Batterie mit einem Strom bis zu 120A (für ca. 15 min. maximal, danach maximal 90A). Damit das Gerät 5 Batterien laden kann ohne dass umgeklemmt werden muss, ist so eine Art Verteilerbox dazwischengeschaltet. Diese Box schaltet nun Ladegerät der Reihe nach für jeweils ca. 15 Minuten an eine der angeschlossenen Batterien. Und zwar mit Relais (jeweils 2 parallel, Schaltleistung eines Relais 70A). Nun ist diese Box hin (Relaiskontakte festgebrannt). Und da mich das Schaltgeräusch der Relais eh genervt hat, möchte ich diese ersetzen.
Trotz Geräusch: Dann kannst Du auch bei derart niedriger Schalthäufigkeit DC-geeignete Schütze nehmen. Ist eine relativ preisgünstige Methode. Schau mal bei ebay unter Gabelstapler Ersatzteile. Evtl. mußt Du flexibel sein bei deren Spulenspannung. hth, Andrew
Mosfets für diesen Strom/Spannungsbereich sind wirklich nicht teuer. Sieh dich mal bei IR um!
@Andres: Wie gesagt, ich möchte auf jeden Fall eine elektronische Lösung, es spricht ja auch nichts dagegen. Ein Schütz wird ich dafür nie nehmen, schon allein wegen der Baugröße nicht. Dann schon eher ein Kfz-Relais, die sind da wesentlich kleiner. @yaq: Ich sage ja gar nicht dass ein Mosfet teuer wäre, auch die Profets von Siemens sind mir nicht zu teuer. Ich weiss nur nicht so recht wofür ich mich entscheiden soll...:-) Diese BTS-Typen von Siemens /Infineon scheinen mir sehr robust, was Übertemperatur und Kurzschlussfestigkei betrifft. Und auch die Ansteuerung (Eingang des Profets gegen Masse schalten) dürfte mit einem BC547 und Vorwiderstand sehr einfach sein. Allerdings bin ich eher der Softwaremensch, und wollte deshalb mal die Meinung von Leuten einholen, die von der Hardware mehr Ahnung und Erfahrungen haben als ich .
Die ProFETs haben schon Vorteile. Zwei BTS555 parallel sollten reichen, die müssen aber immer noch gekühlt werden (rechne mal mit bis zu 20 Watt / Package).
Mein Tipp: IRF 1404 http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf1404.pdf http://www.reichelt.de/?ARTICLE=41598 IRF2804 ist auch gut, aber teurer. Wie oben schon gesagt, TO-220 kann keine 120A, also ein paar parallelschalten. 4 Stück parallel ist konservativ gedacht. Und ein paar Zentimeter Draht am Drain jedes Transistors verbessert die Stromaufteilung.
Gut dass du schreibst was das werden soll. Wenn du Akkus lädst, benötigst du 2 Fets antiseriell. Mit einem kannst du nur den Strom VOM Ladegerät ZUM Akku unterbrechen. Sperrt der FET, dann fließt über die interne Body-Diode der Strom zurück ins Ladegerät, somit "sieht" das Ladegerät immer die Akkuspannung des vollsten Akkkus. Sind die Batterien in Serie oder hängen die einzeln an der Verteilerbox. Wenn in Serie, dann reichen dir die 55V Typen nicht und 100V Typen sind schon wieder teurer! prinzipiell möglich ist es, aber der Schaltungsaufwand ist relativ hoch. Gruß Roland
Ja, hab mal mit nem BTS 660 (oder 640?) gearbeitet. Diese Typen kommen aus dem Automobilbereich und haben dort die Relais abgelöst. Der Vorteil ist: Überstrombegrenzung, Abschaltung bei Übertemperatur, das ist gerade dann zu empfehlen, wenn du noch nicht so viel mit Hardware gemacht hast. Außerdem gibts da einen Is (I sense) Ausgang, der einen Bruchteil(z.b. 1/10 000) des Ausgangsstromes dort reinspiegelt. Strommessung ist damit problemlos machbar. Hab ich selbst schon probiert.
bts555 sollte in diesem bereich alles schalten, und hat sogar neinen digitaleingang
Nein hat er nicht, zumindest brauchst du immer noch einen Open collector Treiber und kannst den Pin nicht direkt an den µC klemmen. (Der BTS442 z.B. hat einen "echten" Digitaleingang) Evtl soll der OP aber mal einen Schaltplan posten. Ich vermute nämlich dass die Batterien folgendermaßen verschaltet sind: +60V | +------+ +------> | um | [Batt] |schalt| +------> | box | [Batt] | | <----+ +------> | | [Ladegerät] [Batt] | | <----+ +------> | | [Batt] | | +------> | | [Batt] | | +------> | | | +------+ GND und dann scheiden schon mal Fets < 60V aus Gruß Roland
Erstmal danke für die vielen Antworten...... Aber einen Schaltplan habe ich nicht, da ich ja erst anfange damit. Die Batteriene sind aber nicht in Reihe geschaltet, sondern ganz einfach einzeln an die Box angeschlossen, jeweils mit Plus und Minus. Ebenso das Ladegerät. Die Masseanschlüsse sind intern verbunden (alle Batterien und Ladegerät), die Plus-Anschlüsse werden dann jeweils einzeln geschaltet (also vom Ladegerät zur Batterie). Weiterhin ist an jedem Plus-Anschluss der Batterien ein Draht zur Spannungsmessung der Batterie. Nachdem eine Batterie eine zeitlang geladen wurde, wird darüber die Batterie mit der niedrigsten Spannung ermittelt und diese wird dann als nächstes geladen.
Schon mal drüber nachgedacht die Relais durch elektronische Schütze (weis ich allerdings nicht ob es die DC gibt) oder ein fertiges IGBT-Modul zu ersetzen? Kostet evl. etwas mehr, aber spart Arbeit. Abgesehen davon, dass bei diesen Strömen das Design schon durchdacht sein sollte. Torsten
Roland Praml wrote: > Wenn du Akkus lädst, benötigst du 2 Fets antiseriell. Sperrt der FET, dann > fließt über die interne Body-Diode der Strom zurück ins Ladegerät, Dem kann ich nur beipflichten. Dazu einfach mal die Grundlagen zum Fet anschauen. zB: http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nkanal.html Bei einem Profet dürfte es nicht anders sein.
@ roland praml zum "digitaleingang"´: man braucht wohl kaum irgend eine "schaltung" (außer man verwendet irgendwelche dinosaurier aus der uc geschichte. als "open collector" sollte sich (fast) jeder 0815 io pin konfigurieren lassen. aber zum thema: was wäre denn deiner meinung nach ein "echter digitaleingang"
infineon wrote: > zum "digitaleingang"´: man braucht wohl kaum irgend eine "schaltung" > (außer man verwendet irgendwelche dinosaurier aus der uc geschichte. > als "open collector" sollte sich (fast) jeder 0815 io pin konfigurieren > lassen. Du übersiehst die Schutzdioden an den IO Pins. Selbst wenn man den Ausgang als Open Collector konfiguriert, fließt ab Vcc+0,5V ein Strom.
Karlheinz Druschel wrote: > ich stehe vor dem Problem, dass ich 12-20VDC und bis zu 120A mit einem > Microcontroller schalten muss. [...] Wozu würdet ihr mir raten ? Falls es die Rahmenbedingungen (negative Versorgungsspannung vorhanden) zulassen könnte eventuell ein GTO-Thyristor oder auch ein IGCT das Mittel der Wahl sein. (Du plenkst.) Iwan
Иван S. wrote: > Falls es die Rahmenbedingungen (negative Versorgungsspannung vorhanden) > zulassen könnte eventuell ein GTO-Thyristor oder auch ein IGCT das > Mittel der Wahl sein. Nein, die sind so ziemlich das ungünstigste was man machen kann: Bei 2-2,5V Spannungsabfall und 120A müssen 240-300W verheizt werden. Bei einem guten Mosfet mit <10mOhm dagegen weniger als die Hälfte. IGBTs und Thyristoren sind nur bei hohen Betriebsspannungen (50-100V aufwärts) sinnvoll.
> aber zum thema: was wäre denn deiner meinung nach ein "echter > digitaleingang" Benedikt hat es erfasst. Ich wär nämlich fast mal selber über den Fehler gestolpert, weil ich einen BTS443 direkt an einen AVR anschließen wollte (welchen ich nicht als Dinosaurier ansehe) Hab 8 solchen Fets jetzt einen A6B595 spendiert, weil ich hier noch den Vorteil hab, dass ich nicht so viel Portpins benötige. Der BTS442 hat noch einen "echten" 0/5V Digitaleingang, der BTS443 hingegen einen, an dem 12/0V zum Schalten anliegen. Aber zurück zum Thema: Man braucht 2 Fets antiseriell und einen Max 1614 oder so was. http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1669 BTS scheidet deshalb wohl aus, da diese ggf so "intelligent" sind dass bei "umgekehrten" Stromfluss eine Schutzschaltung anspricht (Vermutung!) Du brauchst (wie oben schon angemerkt) aber mindestens 2 parallel und dann nochmal antiseriell, also mind. 4 Stück pro Akku bei 3mOhm entstehen dann ca 40W an Verlustleistung Gruß Roland Edit: der Max1614 liefert vermutlich zu wenig Gatestrom
Ich würde dir raten doch Relais zu nehmen. Diese kannst du mit einer Spritze mit Öl befüllen und danach mit dem Lötkolben zubrutzeln. Das hab ich auch schon gemacht. Das mindert den Geräuschpegel auf ein fast unhörbares maß und beeinträchtigt die Funktion nicht. Natürlich nicht Salatöl, das wird ranzig. Ich habe Motoröl genommen, funktioniert gut, andere empfehlen hingegen Trafoöl, das hatte ich allerdings nicht greifbar. Du kannst natürlich entsprechend große Relais oder mehrere parallel nehmen (wobei das nur sinnvoll ist wenn die wirklich alle gleich schnell schalten). Ich denke Platzprobleme wirst du bei diesem Problemfeld auch nicht grad haben. Ansonsten fällt mir nur eins ein: ganz ganz viele FETs parallelschalten.
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