Contrôle de courant élevé (1000A) avec MOSFET

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Je conçois actuellement une soudeuse par points à décharge capacitive et je me heurte à la question de la commutation.

Je prévois d'utiliser quelques super condensateurs en série pour décharger environ 1000 A en très peu de temps (probablement moins de 100 millisecondes). Je prévois de charger les condensateurs à environ 10V.

J'ai donc essentiellement besoin d'un appareil capable de délivrer une courte impulsion de très fort courant. Je ne veux pas décharger toute la charge du condensateur en une seule fois, donc les SCR ne sont pas une solution à mon problème. J'ai regardé les MOSFET, et celui-ci attire mon attention: http://www.mouser.com/ds/2/205/DS100728A(IXTN660N04T4)-1022876.pdf

Cependant, je ne sais pas comment interpréter exactement la fiche technique. Le MOSFET est-il capable de piloter 1800A lorsque son courant de drain pulsé indique? Ou est-ce limité à 660A (ou même 220A), ce qui me force à câbler quelques-unes de celles-ci en parallèle? Ou l'un de ces MOSFETS ira-t-il bien? Selon mes calculs préliminaires, un MOSFET isolé connecté directement aux condensateurs sans aucune autre résistance se dissiperait autour de 900W, ce qui semble être dans la plage de la fiche technique.

Donc, essentiellement, est-ce que j'interprète correctement la fiche technique, ou dois-je commander quelques-uns de ces MOSFET (et si oui, combien en devineriez-vous?)

mosfet  high-current  supercapacitor  high-power 
— LetterSized
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En supposant que le temps de répétition de votre pouls soit suffisamment long, cet appareil devrait pouvoir le gérer. Je ne suis pas sûr des super-bouchons et du câblage. La chose 900W ne signifie pas grand-chose si votre temps de répétition des impulsions est faible.
— Trevor_G
Il serait très utile de décrire plus en détail votre courant de drain. Comme avec un graphique. Pensez-vous que c'est 1000A pendant 0,1 sec? Ou seriez-vous en train de moduler le FET on et off pendant 0,1 sec? Quelle est l'énergie d'impulsion maximale, en Joules?
— mkeith
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J'ai le sentiment que vous sous-estimez le courant requis pour la soudure par points. Les valeurs minimales que je vois sont comme 6kA et jusqu'à 100kA.
— Trevor_G
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Si l'ESR total dans les bouchons et le FET est de 9 mOhms, à 1000A, c'est un problème. Vous videz toute la puissance du soudeur et aucune à l'endroit soudé. Vous avez besoin de la plupart de la résistance là où vous voulez que la chaleur soit.
— Brian Drummond
1
@DaPasta: décharger les bouchons audio de voiture "2F" avec un SCR @ 15V fonctionne bien pour le soudage par points à 18650 comme vous le faites (probablement). L'utilisation d'une alimentation CC / CV de paillasse @ 10A les rechargera en moins de 10 secondes. La puissance de soudage est contrôlée par la tension dans les capuchons.
— Bryan Boettcher

Réponses:

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Regardez la page 4, fig.12, graphique de la zone de fonctionnement sûre. C'est exactement ce dont vous avez besoin.

entrez la description de l'image ici

Vous parlez d'une seule impulsion, non? Vous n'avez mentionné aucune répétition ni aucun calendrier. Si vous ouvrez durement le mosfet, dites que Rdson est de 0,85 mOhms. Dans le cas de 1000A, le Vds sera inférieur à 1V, vous devez donc regarder le côté gauche du graphique.
Il n'y a pas de ligne pour une impulsion de 100 ms, vous devez donc interpoler entre l'impulsion CC et 10 ms. Le courant de sécurité est bien inférieur à 1000A. C'est comme 400A. Et c'est le maximum.

— Chupacabras
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Merci pour la réponse informative. Juste pour faire un suivi, pourquoi supposez-vous que Vds est inférieur à 1V? Qu'est-ce qui stipule sa valeur?
— LetterSized
La loi d'Ohm. Rdson = 0,85 mOhm, I = 1000A. V = R * I = 0,85 V. Vous avez une source d'alimentation de 10 V, mais cela ne signifie pas qu'il y aura 10 V à travers DS, car il y aura d'autres parties de votre circuit avec sa chute de tension, non?
— Chupacabras
La "limite de courant de plomb externe" est-elle une propriété du test ou simplement qu'ils ne veulent pas que vous poussiez constamment> 200 A à travers les fils que vous avez boulonnés à la chose?
— Nick T
IMHO "limite de courant de plomb externe" est la limite des liaisons physiques du boîtier au silicium et la limite du boîtier lui-même.
— Chupacabras
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cela dépend du rapport marche / arrêt, de la quantité de chaleur produite. Ces blocs de transistors ont une limitation, c'est un transfert de chaleur. Ils ne sont pas si bons lors du refroidissement, un autre inconvénient est la grande capacité de la porte, vous aurez donc besoin d'un pilote de porte très coûteux et puissant, encore plus si vous les mettez en parallèle.

OMI, vous pouvez faire un meilleur circuit si vous utilisez un tas de transistors D2Pak en parallèle. D2Pak peut gérer plus de courant, mais vous auriez alors besoin de PCB compliqués.

— Marko Buršič
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Pouvez-vous ajouter un exemple de tels transistors?
— Chupacabras
@Chupacabras Voilà, ils ne sont pas D2Pak, mais regardez le concept (faites attention à la barre de bus en cuivre à l'intérieur du PCB): infineon.com/dgdl/…
— Marko Buršič
J'aime l'idée;)
— Chupacabras
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Vous devriez vous soucier un peu plus des super condensateurs. Certains modèles Murata à «courant élevé» sont conçus pour une intensité allant jusqu'à 10 A. D'autres super condensateurs ont une cote dans la gamme des milliampères.

— Klaws
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