Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais oder Mosfet für 30A DC


von Alex (Gast)


Lesenswert?

Bin auf der Suche nach einem Relais für max. 60 V und 30 A DC oder mehr. 
Möglichst flach sollte es sein (ca. 2 cm hoch). Bin da bisher leider 
nirgends fündig geworden. Vor allem mit diesem hohen Strom finde ich 
keine Relais. Hat da jemand vielleicht eine Idee wo man etwas finden 
könnte?

Wichtig wäre, dass es möglichst Verlustarm ist. Bei Mosfets habe ich 
halt bei einem großen Strom durch den Widerstand Rds immer einen relativ 
hohen Verlust. Es muss nicht unbedingt ein Relais sein. Ich brauche 
einfach einen Schalter um einen Akku mit einem Mikrocontroller trennen 
zu können… und im Betrieb sollte das ganze nicht zu viel Leistung 
brauchen.

Wäre super wenn jemand eine Idee hätte! Bin auch für andere Bauteile 
offen...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Alex (Gast)

>Bin auf der Suche nach einem Relais für max. 60 V und 30 A DC oder mehr.

Relais für 60VDC sind schon etwas größer, wegen dem Lichtbogen beim 
Abschalten.

>Möglichst flach sollte es sein (ca. 2 cm hoch).

Das wird eher schwierig.

>Wichtig wäre, dass es möglichst Verlustarm ist. Bei Mosfets habe ich
>halt bei einem großen Strom durch den Widerstand Rds immer einen relativ
>hohen Verlust.

Es gibt MOSFETs mit eine handvoll mOhm. 5 mOhm * 30A^2 = 3,6W.
Nicht zu schlecht. Relais haben auch endliche Kontaktwiderstände.

> Es muss nicht unbedingt ein Relais sein. Ich brauche
>einfach einen Schalter um einen Akku mit einem Mikrocontroller trennen
>zu können…

Was heißt trennen? Sicher trennen oder nur abschalten?

von Alex (Gast)


Lesenswert?

Danke... also sicher bzw. galvanisch trennen wäre besser ist aber nicht 
unbedingt nötig. Habe mal was von Photo Mosfets gehört. Da hätte man 
dann auch eine Potentialtrennung aber ich glaube die gibt es nicht für 
große Ströme oder?

Welche Hersteller haben denn Mosfets mit kleinem Widerstand? Die 
Schaltfrequenz wäre unwichtig...

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Alex schrieb:
> Bei Mosfets habe ich
> halt bei einem großen Strom durch den Widerstand Rds immer einen relativ
> hohen Verlust.

Du musst halt einen N-MOS zusammen mit einem High-Side-Treiber mit einer 
Ladungspumpe (integriert oder extern) zur Spannungsversorgung des 
Treibers benutzen, dann ist das auch mit den Verlusten kein Problem, 
z.B.
Infineon IPB019N08N3:

Da landest Du maximal bei einem On-Widerstand von 3,5mOhm (bei einer 
Sperrschichttemperatur von 175°C), macht bei 30A Durchlassverluste von 
3,15mW.

von Alex (Gast)


Lesenswert?

Mit der Ladungspumpe kann ich doch nur die Schaltverluste verringern 
oder? Die Durchlassverluste sind doch immer da oder?

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Gregor B. schrieb:
> Du musst halt einen N-MOS zusammen mit einem High-Side-Treiber mit einer

Alex hat noch nicht gesagt, ob er unbedingt High-Side schalten muss. 
Wenn GND schalten OK ist, ist die Sache einfacher.

> Da landest Du maximal bei einem On-Widerstand von 3,5mOhm (bei einer
> Sperrschichttemperatur von 175°C), macht bei 30A Durchlassverluste von
> 3,15mW.

3,15 W

Alex schrieb:
> Welche Hersteller haben denn Mosfets mit kleinem Widerstand?

z.B. http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

Gruß Dietrich

von Stephan S. (stephan1008)


Lesenswert?

Wenn du keine sichere Trennung brauchst wäre evtl auch ein Triac 
möglich.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Alex schrieb:
> Mit der Ladungspumpe kann ich doch nur die Schaltverluste verringern
> oder?

Das hat in erster Linie gar nichts mit Schaltverlusten zu tun. Die 
Ladungspumpe brauchst Du, wenn Du mit einem N-MOSFET High-Side schalten 
willst.
Wenn Du Low-Side, also GND schalten willst bzw. kannst, brauchst Du das 
nicht.
Alternative könnte man theoretisch ein P-MOSFET nehmen, aber die sind 
meistens für hohe Ströme nicht geeignet.

> Die Durchlassverluste sind doch immer da oder?

Ja.

Gruß Dietrich

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Stephan S. schrieb:
> Wenn du keine sichere Trennung brauchst wäre evtl auch ein Triac
> möglich.

Dann kann er aber nicht mehr abschalten, da er Gleichstrom schalten will 
:-(
Außerdem wäre die Verlustleistung wegen der hohen Durchlassspannung viel 
größer.

Gruß Dietrich

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Alex (Gast)

>Mit der Ladungspumpe kann ich doch nur die Schaltverluste verringern
>oder?

Nein, die brauchst du immer. Denn du braucht eine Spannung, die ~10V 
höher als deine 60V sind, um das Gate anzusteuern. Oder einfach über 
einen galvanisch getrennten DCD-DC Wandler die Spannung erzeugen und per 
Optokoppler den MOSFET ansteurn.

Photomos-Relais gibt es nicht für 30A.

von Der Elektroniker (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

schau dir mal das hier an, bitte kontrolliere die Abmessungen,
die Type gibt's auch mit Gehäuse.

http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=79399;SEARCH=FRA2%20C%2024

MfG

Der Elektroniker

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> @Alex (Gast)
>
>>Mit der Ladungspumpe kann ich doch nur die Schaltverluste verringern
>>oder?
>
> Nein, die brauchst du immer. Denn du braucht eine Spannung, die ~10V
> höher als deine 60V sind, um das Gate anzusteuern.

Dietrich L. schrieb:
> Alex hat noch nicht gesagt, ob er unbedingt High-Side schalten muss.

Dann braucht er die Ladungspumpe nicht.

Gruß Dietrich

von spess53 (Gast)


Lesenswert?

Hi

>schau dir mal das hier an, bitte kontrolliere die Abmessungen,
>die Type gibt's auch mit Gehäuse.

>http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE...

Datenblatt mal angesehen?

MfG Spess

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Der Elektroniker schrieb:

> http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=79399;SEARCH=FRA2%20C%2024

Da stimmt zwar Spannung und Strom, aber die max. Schaltleistung (630W 
bei ohmscher Last) wird überschritten: Alex will 60V * 30A = 1800W.

Gruß Dietrich

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Dietrich L. (dietrichl)

>> http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE...

>Da stimmt zwar Spannung und Strom, aber die max. Schaltleistung (630W
>bei ohmscher Last) wird überschritten: Alex will 60V * 30A = 1800W.

Das Datenblatt ist zweideutig. Dort steht zwar was von max. 75V 
Schaltspannung, im Diagramm auf Seite 2 geht die Kurve aber nur bis 24V. 
Ich wette, dass diese Relais nicht ansatzweise 60V bei 30A schalten 
kann, wahrscheinlich nicht mal 3A. Denn Das Thema Lichtbogen ist keine 
Nebensächlichkeit.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Das Datenblatt ist zweideutig.

Jepp, das ist echt ne Frechheit. Das Diagramm geht nur bis 26 (24?) V 
DC. Bei den absolute Ratings wird aber tapfer 75V hingeschrieben und 
Reichelt pinselt es treudoof ab.
Das Relais ist auf jeden Fall NICHT geeignet und man lernt daraus 
wirklich alles anzuschauen bevor man ein Teil kauft.

Übrigens Falk, der Dativ ist dem Genitiv sein Tod :-)

Falk Brunner schrieb:
> wegen dem Lichtbogen beim Abschalten.

von Roland .. (rowland)


Lesenswert?

Alex schrieb:
> Welche Hersteller haben denn Mosfets mit kleinem Widerstand?

Ab 1,5 mOhm bist Du dabei (oder 1,8 mOhm, da 60V knapp werden könnten):
http://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir;jsessionid=0AB53CF8A5014F44230466A902A440C5?cmd=eneNavigation&N=0+4294841672+4294873591+4294873522&Ns=rds_on__max_10v__mohms__5|0

: Bearbeitet durch User
von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Sorry, stimmt, natürlich 3,15W, vertippt.

Der Kontaktwiderstand von Relais, die Leistungsrelais für richtig Strom 
bei DC, z.B.

die PRD Series Power Relay von TE connectivity oder die G9EA-1 von Omron 
dürfen einen On-Widerstand vom 75mOhm bzw. 30mOhm haben.
Mit dem MOSFET bist Du dann auf jeden Fall besser.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Gregor B. (gbo)

>die PRD Series Power Relay von TE connectivity oder die G9EA-1 von Omron
>dürfen einen On-Widerstand vom 75mOhm bzw. 30mOhm haben.

Bitte? Das wären ja Signalrelais. 30mOhm * 30A^2 = 27W. Ich kenn kein 
RELAIS, das 27W Verlustleistung an den Kontakten umsetzt. Schütze sind 
eine andere Liga.

Die in den meisten Datenblättern angegebenen minimalen 
Kontaktiwiderstände sind rein akademisch/juristischer Natur. Real sind 
die locker Faktor 10 drunter, MÜSSEN sie auch.

http://de.farnell.com/durakool/dg20-7011-35-1012/relais-automotive-spdt-12vdc-30a/dp/2103585

Laut Datenblatt <100mOhm, Real ca. 3mOhm. Mit 100mOhm kann man niemals 
30A schalten!

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:

> Ich wette, dass diese Relais nicht ansatzweise 60V bei 30A schalten
> kann,

Gibts da auch nen zweiten Durchbruch? :-)
Ansonsten ACK. Das ist ein typisches KFZ-Relais. Bei <30V wird es
wohl 40...60A schalten können. Fragt sich noch, wie oft.
Gruss
Harald

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
>>die PRD Series Power Relay von TE connectivity oder die G9EA-1 von Omron
>>dürfen einen On-Widerstand vom 75mOhm bzw. 30mOhm haben.
>
> Bitte? Das wären ja Signalrelais. 30mOhm * 30A^2 = 27W. Ich kenn kein
> RELAIS, das 27W Verlustleistung an den Kontakten umsetzt. Schütze sind
> eine andere Liga.

Kann ich auch nicht ändern, siehe hier:
http://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=srchrtrv&DocNm=1308242_PRD&DocType=DS&DocLang=EN

Initial contact resistance 75mOhm max.

Darf es nach Datenblatt haben.

Oder hier:
http://www.omron.com/ecb/products/pdf/en_g9ea.pdf

Typ G9EA-1(-B) 30 mOhm max., Typ G9EA-1(-B)-CA 10 mOhm max.

von Alex (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Hinweise! Ich denke ich werde es mit einem Mosfet mit 
geringem Rds machen. Danke Roland, die Mosfets von IR sehen auf den 
ersten Blick sehr gut aus. Eine Potentialtrennung kann ich ja dann auch 
mit einem Optokoppler realisieren oder?

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

Dazu geht ein Photovoltaic Optokoppler wie AVP1121 recht gut. Vorteil 
ist vor allem das da keine zusätzliche Versorgungsspannung gebraucht 
wird, also prima für HighSide Schalter.

Übrigens, beim MosFet Schalter die Bodydiode beachten. Wenn es also 
Verpolungssicher sein soll muß man 2 FETs antiseriell verschalten.
Die Erfahrung sagt bei der FET auswahl die Spannung und den Strom 
reichlich überdimensionieren. Bei den geringen Preisunterschieden ja 
kaum ein Problem. Ein Blick im Datenblatt auf das SOAR Digramm zeigt 
wann man auf der sicheren Seite ist.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Steffen Warzecha (derwarze)

>Dazu geht ein Photovoltaic Optokoppler wie AVP1121 recht gut.

Wo kann man dazu ein Datenblatt finden und wo kann man ihn kaufen?

>Die Erfahrung sagt bei der FET auswahl die Spannung und den Strom
>reichlich überdimensionieren.

Welche Erfahrung? Wieviel überdimensionieren? Gerade im Bereich hoher 
Ströme und Spannungen geht das nicht mehr, wenn man nicht extrem größere 
Bausteine verbauen will.

>kaum ein Problem. Ein Blick im Datenblatt auf das SOAR Digramm zeigt
>wann man auf der sicheren Seite ist.

SOA hat im Schaltbetrieb nahezu keine Bedeutung. Schon gar nicht, wenn 
ein 3mOhm FET 30A schalten soll.

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

Wenn Google defekt ist, den AVP1121 hat Mouser, Farnell, und der C, dort 
gibt es auch Datenblätter.

Das SOA Diagramm hat immer Bedeutung! Es soll ja Leute geben die glauben 
Das man die Grenzwerte auf der 1.Seite alle gleichzeitig ausreizen kann.
So hat zB.der IRF1407 130A und 75V aber kann aber bei 60V bei weitem 
keine 40A mehr. In einem Versuch hatte ich diesen mal mit 35A bei 42V 
längere Zeit (statisch) betrieben, das hielt der zwar eine ganze Weile 
gut aus aber im Dauerbetreieb (damit sind 24St Betrieb gemeint) nicht 
mehr zuverlässig.
Man wählt im allgemeinen die Dauerwerte etwa x1,5 um die Grenzwerte zu 
wählen, klar das natürlich die maximal zu erwartenden Werte (inclusive 
Störimpulse) noch deutlich unter den Grenzwerten liegen müssen. Klar die 
Chinesen machen das nicht so, da zählt jeder Cent weil die Arbeit dort 
fast nichts kostet, dafür hälts auch nicht so lange.

Beispielsweise mit einen IRFP2907 wärst Du auf der sicheren Seite.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Steffen Warzecha (derwarze)

>Wenn Google defekt ist, den AVP1121 hat Mouser, Farnell, und der C, dort
>gibt es auch Datenblätter.

In meinem Internet ist der nicht zu finden, bei KEINEM der genannten 
Versender. Hast du einen Link?

Korrektur, C hat ihn.

: Bearbeitet durch User
von Alex (Gast)


Lesenswert?

Danke…

Wie sieht es denn aus wenn der Strom in beide Richtungen fließen soll? 
Dann würde ich zwei Mosfets antiseriell verschalten… Muss ich dann mit 
dem doppeltem Verlust rechnen? Oder wirkt der Rds von dem Mosfet der 
rückwärts betrieben wird nicht?

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Alex schrieb:
> Oder wirkt der Rds von dem Mosfet der
> rückwärts betrieben wird nicht?

wie wirkt sich denn eine Parallel Schaltung von Widerständen aus? Kann 
das Ergebnis größer als ein einzelner Widerstand werden?

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

Alex schrieb:
>  eine Parallel Schaltung von Widerständen

Du meinst sicher seine Serienschaltung.

Die Rdson werden also auch in Serie geschaltet.

@ Falk Doch, die gab es dort, hab nur vor paar Tagen bei Mouser das 
Lager leergekauft. Farnell (ohnehin bei aktiven Teilen meisst zu teuer) 
hat die oft nur ab Lager USA. Hersteller ist übrigens Panasonic.
Der Typ für Leute die noch mit DIL arbeiten wollen ist APV1122

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Steffen Warzecha schrieb:
> Du meinst sicher seine Serienschaltung.

nein meine ich nicht denn:

> Dann würde ich zwei Mosfets antiseriell verschalten…

von Peter II (Gast)


Lesenswert?

Peter II schrieb:
> Steffen Warzecha schrieb:
>> Du meinst sicher seine Serienschaltung.
>
> nein meine ich nicht denn:
>
>> Dann würde ich zwei Mosfets antiseriell verschalten…

sorry steht ja serielle da - parallel geht ja wegen der Body-Diode 
nicht.

also bitte Kommentar ignorieren.

von Gregor B. (Gast)


Lesenswert?

Steffen Warzecha schrieb:
> Wenn Google defekt ist, den AVP1121 hat Mouser, Farnell, und der C, dort
> gibt es auch Datenblätter.

Google ist defekt, wenn man den falschen Namen eingibt.
Das Ding heißt APV1121 und nicht AVP1121

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

@ Peter II
[ ] Ich weiss was Antiseiell bedeutet
[ ) Ich kenne den Unterschied zwischen parallel und seriell

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

>also bitte Kommentar ignorieren.

knapp zu spät.

von Steffen W. (derwarze)


Lesenswert?

>Das Ding heißt APV1121 und nicht AVP1121

Sch... Wegstabenverbuchtelung, passiert mir bei dem Teil immer wieder.

von Edgar F. (edgarfalke)


Lesenswert?

Hallo Alex,
geh doch mal bei den Elektrikern suchen,
bei denen sind Relais für 30 A Miniausgaben, dort heißen sie dann aber 
"Schütze".
Bei einem Relais oder Schütz hast Du auf jeden Fall eine saubere 
galvanische Trennung und den ganzen Aufwand für die Elektronik kann Du 
Dir sparen.
Noch ein Tipp. schau mal bei den Campern mit ihren Wohnwagen nach.
Für die ist eine Trennung des Akkus vom Netz oder Lichtmaschine des 
Treckers  bitter notwendig und es gibt diese Dinger serienmässig zu 
kaufen.
Edgar

von Soul E. (Gast)


Lesenswert?

Edgar Falke schrieb:

> Noch ein Tipp. schau mal bei den Campern mit ihren Wohnwagen nach.

Die haben aber 24V. Da kann man auch Schiebedach-Relais einsetzen, die 
schaffen 30A.

60V= ist aber eine andere Liga, das reisst deutlich größere Funken beim 
Trennen.

von Edgar F. (edgarfalke)


Lesenswert?

Hallo souleye,


wenn Du Wohnmobile auf Omnibus-Basis meinst, hast Du mit 24 Volt 
natürlich recht.
Wohnwagen hängen aber hinter  Autos und die haben 12V
Es soll jedoch  DC/DC Wandler geben, die verlustarm 60 V auf 12 oder 24 
V herabsetzen.
Ich habe aber in erster Linie auf Schütze hingewiesen die für hohe 
Ströme
ausgelegt sind und auch das Thema Abreißfunken im Griff haben.
Relais sind in der Regel nur für das Schalten im mA bereich bis max. 6A 
geeígnet.
nichts für ungut.

Edgar

von anton (Gast)


Lesenswert?

irfp460!

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Edgar Falke (edgarfalke)

>wenn Du Wohnmobile auf Omnibus-Basis meinst, hast Du mit 24 Volt
>natürlich recht.
>Wohnwagen hängen aber hinter  Autos und die haben 12V
>Es soll jedoch  DC/DC Wandler geben, die verlustarm 60 V auf 12 oder 24
>V herabsetzen.

Was hat DAS mit dem Problem zu tun?

>Ich habe aber in erster Linie auf Schütze hingewiesen die für hohe
>Ströme
>ausgelegt sind und auch das Thema Abreißfunken im Griff haben.

Nö. Du hast mal wieder mit deinem ungesunden Halbwissen Verwirrung 
gestiftet. Und von Abreißfunken war bei dir KEINERLEI Rede!

>Relais sind in der Regel nur für das Schalten im mA bereich bis max. 6A
>geeígnet.

Käse. Schon vor Jahrzehnten waren 16A Relais Standard, heute gibt es die 
mit, 20, 30 und sogar 50A Nennstrom!

http://gfinder.findernet.com//assets/Series/357/S41DE.pdf
http://gfinder.findernet.com//assets/Series/368/S66DE.pdf
http://gfinder.findernet.com//assets/Series/417/S67DE.pdf

>nichts für ungut.

In der Tat. Schuster bleib bei deinen Leisten. Möglicherweise kennst 
/kanntest du dich mit Halbleiterphysik gut aus, Schaltungstechnik und 
Relais sind es definitiv nicht.

von Roland .. (rowland)


Lesenswert?

Edgar Falke schrieb:
> Ich habe aber in erster Linie auf Schütze hingewiesen die für hohe
> Ströme
> ausgelegt sind und auch das Thema Abreißfunken im Griff haben.

Genau wegen dem Nulldurchgang der Wechselspannung haben die das so gut 
im Griff. Betreibt man die strommäßig in ähnlicher Größenordnung mit 
Gleichspannung nidrigerer Höhe ist das meines Erachtens weder eine gute 
Idee, noch irgendwie vergleichbar.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:

> Käse. Schon vor Jahrzehnten waren 16A Relais Standard, heute gibt es die
> mit, 20, 30 und sogar 50A Nennstrom!

Sog. Trennrelais haben sogar typisch 70A! Aber eben nur die KFZ-
typischen 24(28)V. Ich würde sagen, bei 80...90% aller angebotenen
Relais steht alz höchstzulässige, schaltbare Gleichspannung 30V im
Datenblatt. Und auch bei Schützen für höhere Spannungen muss man
darauf achten, ob sie auch für Gleichspanng geeignet sind.
Gruss
Harald

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.