Kiểm soát dòng điện cao (1000A) bằng MOSFET


9

Tôi hiện đang thiết kế một thợ hàn điểm xả điện dung và đang gặp phải vấn đề chuyển đổi.

Tôi dự định sử dụng một vài siêu tụ điện nối tiếp để phóng điện khoảng 1000A trong một khoảng thời gian rất ngắn (rất có thể là dưới 100 mili giây). Tôi có kế hoạch sạc các tụ điện khoảng 10V.

Vì vậy, về cơ bản tôi cần một thiết bị có khả năng cung cấp một xung ngắn có dòng điện rất cao. Tôi không muốn đổ toàn bộ điện tích của tụ điện trong một lần, vì vậy SCR không phải là giải pháp cho vấn đề của tôi. Tôi đã xem xét các MOSFET và điều này khiến tôi chú ý: http://www.mouser.com/ds/2/205/DS100728A(IXTN660N04T4)-1022876.pdf

Tuy nhiên, tôi không chắc chắn làm thế nào để giải thích chính xác bảng dữ liệu. Là MOSFET có khả năng lái 1800A như các trạng thái dòng chảy xung của nó? Hoặc nó bị giới hạn ở 660A (hoặc thậm chí 220A), buộc tôi phải nối song song một vài trong số này? Hay một trong những MOSFET này sẽ ổn? Theo tính toán sơ bộ của tôi, một MOSFET đơn độc được kết nối trực tiếp với các tụ điện mà không có bất kỳ điện trở nào khác sẽ tiêu tan khoảng 900W, dường như nằm trong phạm vi của bảng dữ liệu.

Vì vậy, về cơ bản, tôi đang diễn giải bảng dữ liệu một cách chính xác, hay tôi cần phải đặt mua một vài trong số các MOSFET này (và nếu vậy, bạn đoán được bao nhiêu?)



Giả sử thời gian lặp lại xung của bạn đủ dài, thiết bị đó sẽ có thể xử lý nó. Không chắc chắn về siêu mũ và hệ thống dây điện mặc dù. Điều 900W không có nghĩa gì nhiều nếu thời gian lặp lại xung của bạn thấp.
Trevor_G

Sẽ rất hữu ích nếu bạn có thể mô tả dòng chảy của bạn đầy đủ hơn. Giống như với một biểu đồ. Bạn có nghĩ rằng nó là 1000A trong 0,1 giây? Hay bạn sẽ điều chỉnh FET bật và tắt trong 0,1 giây? Năng lượng xung tối đa, trong Joules là gì?
mkeith

2
Tôi có cảm giác bạn đang đánh giá thấp dòng điện cần thiết để phát hiện ra mối hàn. Các giá trị tối thiểu tôi đang thấy giống như 6kA và lên tới 100kA.
Trevor_G

4
Nếu tổng ESR trong mũ và FET là 9 mOhms, ở 1000A, đó là một vấn đề. Bạn đang đổ tất cả sức mạnh trong thợ hàn và không có gì tại chỗ được hàn. Bạn cần hầu hết các sức đề kháng nơi bạn muốn nhiệt.
Brian Drumond

1
@DaPasta: xả nắp âm thanh xe hơi "2F" với SCR @ 15V hoạt động tốt để hàn điểm đến 18650 như bạn (có thể) đang làm. Sử dụng nguồn cung cấp bàn CC / CV @ 10A sẽ sạc lại chúng trong vòng dưới 10 giây. Năng lượng hàn được điều khiển bằng điện áp vào các nắp.
Bryan Boettcher

Câu trả lời:


14

Nhìn vào trang 4, hình 12, biểu đồ vùng vận hành an toàn. Đó chính xác là những gì bạn cần.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bạn đang nói về xung đơn, phải không? Bạn đã không đề cập đến bất kỳ sự lặp lại hoặc thời gian nào cả. Nếu bạn mở mosfet cứng, hãy nói Rdson là 0,85mOhms. Trong trường hợp 1000A, Vds sẽ nhỏ hơn 1V, vì vậy bạn phải nhìn vào phía bên trái của biểu đồ.
Không có đường cho xung 100ms, vì vậy bạn phải nội suy giữa xung DC và 10ms. Dòng điện an toàn thấp hơn nhiều so với 1000A. Nó giống như 400A. Và nó là tối đa.


Cảm ơn bạn đã trả lời thông tin. Chỉ cần theo dõi, tại sao bạn cho rằng Vds nhỏ hơn 1V? Điều gì quy định giá trị của nó?
LetterSized

Định luật Ohm. Rdson = 0,85mOhm, I = 1000A. V = R * I = 0,85V. Bạn có nguồn điện 10V, nhưng điều đó không có nghĩa là sẽ có 10V trên DS, bởi vì sẽ có một số phần khác trong mạch của bạn bị sụt điện áp, phải không?
Chupacabras

Có phải "giới hạn dòng điện bên ngoài" là một số thuộc tính của thử nghiệm hay họ chỉ không muốn bạn liên tục xô> 200 A thông qua bất kỳ dây nào bạn đã bắt vít vào điều đó?
Nick T

IMHO "giới hạn dòng chì bên ngoài" là giới hạn của các liên kết vật lý từ vỏ đến silicon và giới hạn của vỏ.
Chupacabras

2

nó phụ thuộc vào tỷ lệ bật / tắt, lượng nhiệt được tạo ra. Các khối bóng bán dẫn này có một hạn chế, đó là truyền nhiệt. Chúng không tốt lắm khi hạ nhiệt, một nhược điểm khác là điện dung cổng lớn, vì vậy bạn sẽ cần một trình điều khiển cổng rất đắt tiền và mạnh mẽ, thậm chí nhiều hơn nếu bạn đặt chúng song song.

IMO bạn có thể thực hiện một mạch tốt hơn nếu bạn sử dụng song song một loạt bóng bán dẫn D2Pak. D2Pak có thể xử lý nhiều dòng điện hơn, nhưng sau đó bạn sẽ cần một số PCB phức tạp.


Bạn có thể thêm một số ví dụ về các bóng bán dẫn như vậy?
Chupacabras

@Chupacabras Đây là, họ không phải là D2Pak, nhưng hãy xem khái niệm (chú ý trên thanh bus đồng bên trong PCB): infineon.com/dgdl/
Lỗi

Tôi thích ý tưởng đó;)
Chupacabras

2

Bạn nên lo lắng hơn một chút về các siêu tụ điện. Một số mô hình "dòng điện cao" của Murata được đánh giá lên tới 10A. Các siêu tụ điện khác có đánh giá trong phạm vi milliampere.


Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.