Управление большой нагрузкой постоянного тока

[LastNormal]

Просьба помочь чайнику. На входе имеем трансформатор на 60 вольт. Диодный мост (100 А). За ним нагрузка которая от настрояния нагрузки может потребять до 70-ти ампер. Сейчас для ограничения тока используется вольфрамовая нить и пползунок. НО припарило меня вручную все это дело переставлять. Искры, плохие контакты, неточность выставления и т.п.
Ищу чччем можно скоммутировать такую нагрузку со стороны постоянного тока, чтобы можно было ШИМом дергать. Пытался решить задачку в лоб - разбил лоб Взял ардуину, за ней биполярник, который уже дает напряжения открытия (взял 12-ть вольт от БП компа, оттуда ж взял и 5 вольт на дуину) на Mosfet мощный. Ну плюсс обвес для обратной связи - датчик тока на 100 А, резистивный делитель напряжения, для отработки алгоритма управления ШИМом по току и по напряжению. В итоге минус 2 транзистора. Причем дома на резисстивной нагрузке (ну понятно дома я такую не могу найти, в итоге беру 2 лампы от фар машины) все отлично работает. Как только пытаюсь подключиться в мастерской все горит. Причем если в первый раз, когда я с дуру коммутировал на Gate мосфета не 12 вольт а все 60-т, то какое то время даже поработало, потом пробило. А когда 12-ть, то практ. сразу отгорела ножка Drain. И это при том что использвоал более мощный, чем в первый зар, транзистор (IRFP4242PBF). Частоту на Ардуине вроде понизил (включил делитель 8 на таймер).
Решается ли такая задачка впринципе так просто или надо чтото гораздо серьезнее городить? Где моя ошибка?

[Slabovik]

Перенесите реостат на другую сторону трансформатора. Там токи много меньше, искр будет меньше. Можно пойти далее и регулировать ток уже при помощи реактивностей (конденсатор, дроссель, магнитный усилитель).

[Телекот]

1. Что за нагрузка?
2. Где схема по которой вы включаете?

И это при том что использвоал более мощный, чем в первый зар, транзистор (IRFP4242PBF).

Зачем для низковольтных цепей использовать высоковольтный транзистор с большим сопротивлением канала? У вашего транзистора сопротивление канала при температуре 100" 80мОм, а это при токе 70А около 6 вольт падения напряжения, это 400вт мощность.
Может использовать низковольтный IRFP2907 с сопротивление 5мОм? падение 0,4в, мощность на транзисторе 25вт.
Если нагрузка имеет индуктивный характер или соединена длинными проводами её надо шунтировать диодом.

[Enman]

LastNormal, спустись на землю, оставь на каждый транзистор по 10А (10 шт) и пользуйся...)))))
О частоте подумать (и огласить) тоже не грех...

[LastNormal]

От ползунков хочу отказаться.
За основу брал вот эту схему (и соотв. номиналы сопротивлений)


Единственно, что исправил во второй раз, это подавал на Gate не все 60 вольт (от транса) а 12-ть от оотдельного БП. Хотя, возможно, тут скорость открывания (соотв. и большЕе сопротивление) от меньшего напряжения и сыграла роль. Сгорел транзистор еще при начале работы шима на 10-15 процентов (когда амперметр показывал пару ампер, не больше).

Нагрузка я даже сложно сказать какая (для меня). Это ванна для анодирования - в электролите есть свинцовый катод, деталь это анод.
В первый раз пытался использовать более низковольтный IRFP4410Z. Где то прочитал "умную" мысль что напрежение надо иметь в запасе хотя бы вдвое. Поэтому во второй раз использовал более высоковольтный.

П.С. И попутно вопрос, который меня ставит в тупик (я никогда раньше не коммутировал такие токи в автоматике). У меня при длительной работе герются не подецки даже 6кв.мм. провода. КАК может выдержать ножка ТО-247-го такие токи.
Чтобы было понятно мой уровень, я программист, которому иногда приходится заходить дальше выходов микроконтроллеров.

[tataff]

Просьба помочь чайнику. На входе имеем трансформатор на 60 вольт. Диодный мост (100 А). За ним нагрузка которая от настрояния нагрузки может потребять до 70-ти ампер. Сейчас для ограничения тока используется вольфрамовая нить и пползунок. НО припарило меня вручную все это дело переставлять. Искры, плохие контакты, неточность выставления и т.п.
Ищу чччем можно скоммутировать такую нагрузку со стороны постоянного тока, чтобы можно было ШИМом дергать. Пытался решить задачку в лоб - разбил лоб Взял ардуину, за ней биполярник, который уже дает напряжения открытия (взял 12-ть вольт от БП компа, оттуда ж взял и 5 вольт на дуину) на Mosfet мощный. Ну плюсс обвес для обратной связи - датчик тока на 100 А, резистивный делитель напряжения, для отработки алгоритма управления ШИМом по току и по напряжению. В итоге минус 2 транзистора. Причем дома на резисстивной нагрузке (ну понятно дома я такую не могу найти, в итоге беру 2 лампы от фар машины) все отлично работает. Как только пытаюсь подключиться в мастерской все горит. Причем если в первый раз, когда я с дуру коммутировал на Gate мосфета не 12 вольт а все 60-т, то какое то время даже поработало, потом пробило. А когда 12-ть, то практ. сразу отгорела ножка Drain. И это при том что использвоал более мощный, чем в первый зар, транзистор (IRFP4242PBF). Частоту на Ардуине вроде понизил (включил делитель 8 на таймер).
Решается ли такая задачка впринципе так просто или надо чтото гораздо серьезнее городить? Где моя ошибка?

В нашей деревне Мухозасранкино такую задачу тупо решают мощным ЛАТРом по входу сети. И ведь отлично работает, что характерно. И Вселенную греть теплом на паразитном шунте не приходиться... 60 вольт по 70 ампер - всего-то 4 кила, 20 ампер по входу, найти такой латер - без проблем. У энергетиков и не такое есть

[Телекот]

эта схема для ШИМа не годна. тем более для такого тока. Подтягивающий резистор должен питаться от 12в и иметь сопротивление меньше 100 Ом, лучше использовать драйвер.
Пределное напряжение транзистора должно быть U на трансформаторе * 1,41 + 20%. около 100 в.
Нагрузку лучше как уже писали раскинуть на 2-3 транзистора.

[Slabovik]

Хмм, как интересно становится, когда появляются подробности, на первый взгляд, неважные для вопрошающего (в другой ветке убился уже вопрошать другого товарища о том, что же такое он делает).
Ставьте, батенька, ЛАТР в первичку и перестаньте париться. ВАХ ванны достаточно хороша, чтобы всё отлично регулировалось простым ЛАТРом.

[LastNormal]

эта схема для ШИМа не годна. тем более для такого тока. Подтягивающий резистор должен питаться от 12в и иметь сопротивление меньше 100 Ом, лучше использовать драйвер.
Пределное напряжение транзистора должно быть U на трансформаторе * 1,41 + 20%. около 100 в.
Нагрузку лучше как уже писали раскинуть на 2-3 транзистора.

Во второй реализации именно от 12-ти вольт подтягивающий и питается. Всмысле, подтягивающий меньше 100 Ом??

Хороший ЛАТР на такую мощность стоит весьма значитальных денег. Т.к. техпроцесс у меня не зависший, то я таки пока пытаюсь реализовать более технологично и дешевле. Попрограммистски чтоли ЧТо потом вплоть ло логирования техпроцесса. ОТслеживания температуры ванны, корреляции от этого тока, предупреждения растравов и тп. Т.е. то что делает сейчас мой мозК

Появились след. вопросы:
1. Паралеллить транзиссторы разве есть хорошо? Ведь вроде все равно будет один работать с большой вероятностью (то что их садить на один радитор рядом эт понятно)
2. Управлять ими можно одним транзистором (или драйвером)?
3. расчет по току необходимо с каким запасом делать при раскидывании на несколько транзисторов?

[tataff]

Хороший ЛАТР на такую мощность стоит весьма значитальных денег.

Ха! А Вы наивно думаете, что надежный ШИМ регулятор на ток под 100 А дешевле будет? Ага, щазззз - даже и не мечтайте, замумукаетесь мощные (и не дешевые, что-то типа 2ТКД) транзисторы пачками выносить на отладке
Впрочем есть одно очень красивое решение, но при условии что нагрузку можно питать постоянно-пульсирующем (100Гц) током.

[LastNormal]

Ха! А Вы наивно думаете, что надежный ШИМ регулятор на ток под 100 А дешевле будет? Ага, щазззз - даже и не мечтайте, замумукаетесь мощные (и не дешевые, что-то типа 2ТКД) транзисторы пачками выносить на отладке

Боясь свалится во флуд
1. Я дописал, почему кроме денег меня интересует именно ШИМ - потому что он автоматизируется.
2. Вливание денег в вынос-занос транзисторов растянут во времени, в отличие от ЛАТРа. Что существенно при том что ванна весь этот период продолжает работать.

Т.е. пока я все тки надеюсь на ШИМ. И хочу добить его (Или он меня ) К заносу выносу транзисторов готов. Только чтобы не в холостую, а меняя разумно схему.
а данный момент я пока понял из плодотворного разговора, что необходимо изменить подтягивающее (я так понимаю, для увеличения скорости срабатывания?)
и распараллеливание тока по транзисторам.

[tataff]

Ха! А Вы наивно думаете, что надежный ШИМ регулятор на ток под 100 А дешевле будет? Ага, щазззз - даже и не мечтайте, замумукаетесь мощные (и не дешевые, что-то типа 2ТКД) транзисторы пачками выносить на отладке

Боясь свалится во флуд
1. Я дописал, почему кроме денег меня интересует именно ШИМ - потому что он автоматизируется.
2. Вливание денег в вынос-занос транзисторов растянут во времени, в отличие от ЛАТРа. Что существенно при том что ванна весь этот период продолжает работать.

Т.е. пока я все тки надеюсь на ШИМ. И хочу добить его (Или он меня ) К заносу выносу транзисторов готов. Только чтобы не в холостую, а меняя разумно схему.
а данный момент я пока понял из плодотворного разговора, что необходимо изменить подтягивающее (я так понимаю, для увеличения скорости срабатывания?)
и распараллеливание тока по транзисторам.

Автор, Вы главного в моем мессе так и не прочитали: эту ванну можно питать постоянным пульсирующим напряжением? Если да - ШИМ у Вас уже есть, сам собой - на выходе диодного моста!

[Телекот]

Во второй реализации именно от 12-ти вольт подтягивающий и питается. Всмысле, подтягивающий меньше 100 Ом??

Который у вас на схеме 10к не пойдёт, нужно его уменьшать.

1. Паралеллить транзиссторы разве есть хорошо?

Очень хорошо, во многих конструкциях применяется. На много лучше отводить тепло от транзистора.

Управлять ими можно одним транзистором (или драйвером)?

Можно.

расчет по току необходимо с каким запасом делать при раскидывании на несколько транзисторов?

что бы падение напряжение на них было порядка 1% от питания.
Смотришь в доташите сопротивление канала умножаешь его на 1,5 (для тепрературы 100") и считаешь падение напряжения.

[Fuser]

для такой мощности вместо этой порнухи из подтягивающего резистора и транзистора VT1, ставь нормальный драйвер типа TC4420, или оптику HCPL3120 (оптика будет полезней для здоровья МК). запитывай драйвер от 12в, управляй напрямую от МК. транзисторы параллель несколько штук на общем радиаторе и с отдельными затворными резисторами 5-10ом. для полевиков, в отличии от биполяров, вполне допускается запараллеливание без выравнивающих резисторов, т.к. характеристика температура-проводимость у них падающая, а не восходящая как у биполяров. транзисторы сток-исток зашунтировать обратно включенным шоттки типа 30CPQ150.
хорошие транзисторы для этой цели:
IRFP4468PbF
IRFP4568PbF
IRFB4110PBF

[LastNormal]

Смотришь в доташите сопротивление канала умножаешь его на 1,5 (для тепрературы 100") и считаешь падение напряжения.

А по току какой запас целеообразен?

ставь нормальный драйвер типа TC4420, или оптику HCPL3120 (оптика будет полезней для здоровья МК). запитывай драйвер от 12в, управляй напрямую от МК. транзисторы параллель несколько штук на общем радиаторе и с отдельными затворными резисторами 5-10ом.

Сенкс за конкретику. Драйвер допускается один для нескольких транзисторов или на каждый свой драйвер?
Приведенные транзисторы имеют КАЖДЫЙ запас, не говоря уже про параллель. ЗАчем такие паралелить? Хотя конечно 2 мОм радуют.

[oleg1ma]

Ха! А Вы наивно думаете, что надежный ШИМ регулятор на ток под 100 А дешевле будет? Ага, щазззз :

И не сомневайтесь, намного дешевле.

[Fuser]

запас должен рассчитываться не по ТОКУ, а по рассеиваемой мощности, как уже писал выше уважаемый Телекот.
скажем, для тока 80А, суммарное сопротивление 4мОм даст падение 80*0,004=0,32в и рассеиваемую мощность 0,32*80=25вт. эта мощность не включает в себя потери на включение/выключение, так ее что можно примерно удвоить.
1 транзистор(корпус) с большим трудом рассеет 50вт (при ОЧЕНЬ хорошем охлаждении). так что это будет на грани, без запаса. ставить надо минимум 2шт, с суммарным сопротивлением 4мОм, а еще лучше - с меньшим сопротивлением.
если не задирать частоту свыше десятков кгц, то драйвер можно поставить 1, и к нему подключать все затворы, каждый через свой резистор.

[As]

Извините, а вольт-амперная характеристика у нагрузки какая? Если там присутствует нелинейность, возможно, придётся кроме транзисторов ставить токоограничительн6ое сопротивление большой мощности...

[LastNormal]

Извините, а вольт-амперная характеристика у нагрузки какая? Если там присутствует нелинейность, возможно, придётся кроме транзисторов ставить токоограничительн6ое сопротивление большой мощности...

Я боюсь что такой информации я вообще нигде не найду. Слишком специфическая вещь, те что работают единичны. Сколько справочников не лопатил, не нашел. НО по идее, ВАХ практически линейна, возможно с небольшим плато посередине (основано на найденных данных в аналогичных техпроцессах - например, электрополировке).

Добавлено after 3 minutes 35 seconds:

запас должен рассчитываться не по ТОКУ, а по рассеиваемой мощности, как уже писал выше уважаемый Телекот.
скажем, для тока 80А, суммарное сопротивление 4мОм даст падение 80*0,004=0,32в и рассеиваемую мощность 0,32*80=25вт. эта мощность не включает в себя потери на включение/выключение, так ее что можно примерно удвоить.
1 транзистор(корпус) с большим трудом рассеет 50вт (при ОЧЕНЬ хорошем охлаждении). так что это будет на грани, без запаса. ставить надо минимум 2шт, с суммарным сопротивлением 4мОм, а еще лучше - с меньшим сопротивлением.
если не задирать частоту свыше десятков кгц, то драйвер можно поставить 1, и к нему подключать все затворы, каждый через свой резистор.

Про мощноть я понимаю, но ведь есть и понятие максимальный ток . Вообщем понял.
Частоту предполагаю ипользовать единицы килогерц. Т.к. процесс не чисто электрический, а электроХИМИЧЕСКИЙ все процессы имеют большую инерцию.

[Телекот]

На ток можешь даже не смотреть. Делаешь падение напряжения 0,6-0,8в и всё в ток транзистор точно войдёт. тем более ток в даташите на полевики в основном рекламный.