MOSFETで大電流(1000A)を制御


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私は現在、容量性放電スポット溶接機を設計しており、スイッチングの問題に直面しています。

いくつかのスーパーコンデンサを直列に使用して、非常に短い時間(おそらく100ミリ秒未満)で約1000Aを放電することを計画しています。コンデンサを10V程度に充電する予定です。

したがって、私は本質的に、非常に高い電流の短いパルスを送出できるデバイスが必要です。コンデンサの全電荷を一度にダンプしたくないので、SCRは私の問題の解決策ではありません。私はMOSFETを見てきましたが、これは私の目を引きます:http : //www.mouser.com/ds/2/205/DS100728A(IXTN660N04T4)-1022876.pdf

ただし、データシートを正確に解釈する方法がわかりません。MOSFETは1800Aをパルスドドレイン電流状態として駆動できますか?それとも660A(または220A)に制限されており、これらのいくつかを並列に配線する必要がありますか?または、これらのMOSFETの1つで問題ないでしょうか?私の予備的な計算によると、他の抵抗なしでコンデンサに直接接続された単一のMOSFETは約900Wを消費しますが、これはデータシートの範囲内にあるようです。

本質的に、私はデータシートを正しく解釈していますか、またはこれらのMOSFETのいくつかを注文する必要がありますか?



パルス繰り返し時間が十分に長いと仮定すると、そのデバイスはそれを処理できるはずです。スーパーキャップと配線についてはわかりません。パルスの繰り返し時間が短い場合、900Wということはあまり意味がありません。
Trevor_G 2017年

ドレイン電流をより詳しく説明できれば非常に役立ちます。グラフのように。0.1秒で1000Aだと思いますか?または、0.1秒の間にFETをオンまたはオフに変調しますか?ジュールでの最大パルスエネルギーはいくつですか?
mkeith 2017年

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スポット溶接に必要な電流を過小評価しているような気がします。私が目にしている最小値は6kAから最大100kAです。
Trevor_G 2017年

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キャップとFETの合計ESRが1000 Aで9ミリオームである場合、それは問題です。溶接機にすべての電力を投入し、溶接されているスポットには電力を投入していません。熱が欲しい場所にほとんどの抵抗が必要です。
ブライアンドラモンド

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@DaPasta:SCR @ 15Vで「2F」カーオーディオキャップを放電することは、(おそらく)行っているような18650へのスポット溶接に適しています。CC / CVベンチトップ電源@ 10Aを使用すると、10秒以内に充電されます。溶接電力は、キャップへの電圧によって制御されます。
ブライアンベッチャー2017年

回答:


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4ページ、図12、安全動作領域のグラフを参照してください。それがまさにあなたが必要とするものです。

ここに画像の説明を入力してください

シングルパルスについて話していますよね?繰り返しやタイミングについてはまったく触れていません。あなたがmosfetを一気に開いた場合、Rdsonは0.85mOhmsであると言います。1000Aの場合、Vdsは1V未満になるため、グラフの左側を確認する必要があります。
100msパルスのラインがないため、DCパルスと10msパルスの間を補間する必要があります。安全電流は1000Aよりはるかに低いです。400Aみたいです。そしてそれは最大です。


有益な回答をありがとうございます。ただフォローアップするために、なぜVdsが1V未満であると仮定するのですか?その価値を規定するものは何ですか?
LetterSized 2017年

オームの法則。Rdson = 0.85mOhm、I = 1000A。V = R * I = 0.85V。あなたは10Vの電源を持っていますが、それは電圧降下のある回路内に他のいくつかの部分があるので、DSに10Vが存在することを意味しませんよね?
Chupacabras

「外部リード電流制限」はテストの一部のプロパティですか、それとも、ボルトで固定したワイヤに200 Aを常に押し続けたくないだけですか。
Nick T

IMHO「外部鉛電流制限」は、ケースからシリコンへの物理的結合の制限とケース自体の制限です。
Chupacabras

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それは、オン/オフ比、生成される熱量に依存します。これらのトランジスタブロックには、熱伝達という1つの制限があります。冷却時の性能はそれほど良くありません。もう1つの欠点はゲート容量が大きいことです。そのため、並列に接続する場合は、非常に高価で強力なゲートドライバーがさらに必要になります。

IMO一連のD2Pakトランジスタを並列に使用すると、より良い回路を実現できます。D2Pakはより多くの電流を処理できますが、複雑なPCBが必要になります。


そのようなトランジスタのいくつかの例を追加できますか?
Chupacabras

@Chupacabrasここではそれは彼らがD2PAKではなく、概念(PCB内部の銅バスバー上の注意を払う)を見て、次のとおりです。infineon.com/dgdl/...
マルコBuršič

私はアイデアが好きです;)
Chupacabras 2017年

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スーパーコンデンサーについてもう少し心配する必要があります。村田製作所の「高電流」モデルには、最大10Aの定格があります。他のスーパーコンデンサの定格はミリアンペアの範囲です。


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