Ключ для постоянного тока на 7А

[leonty]

Всем привет,

Помогите, пожалуйста, программисту)) подобрать транзистор и его драйвер для ключа питания для нагрузки в 7А/12В (это светодиодная подсветка кухни, примерно 90 параллельных групп по 3 диода+резистор. Всё это жрёт 7А при 12В).
Потыкался в какое-то количество даташитов из чипидипа отсортированных по цене...

Правильно ли я понимаю, что Continuous Drain Current из таблицы Absolute maximum ratings мне не поможет и нужно смотреть на график Safe Operation Area чтобы мое сочетание 12В/7А не было ограничено временем и было по-настоящему "continuous"?

Правильно ли я понимаю, что следующим важным параметром является Rds, чтобы моя пластиковая коробочка со схемой не расплавилась пока я крошу салат? )

Правильно ли я понимаю, между транзистором что с такими с такими характеристиками и микроконтроллером скорее всего потребуется в каком-то виде драйвер чтобы вогнать >5В в затвор для полного открытия?

Если по всем вопросам выше - да, то получается мне подойдёт IRF640 (https://static.chipdip.ru/lib/197/DOC000197003.pdf) ?

Можно ли также использовать пару более слабых по току транзисторов соединённых параллельно?

Ну по каким характеристикам выбирать драйвер?

Спасибо.

[АлександрЛ]

это светодиодная подсветка кухни, примерно 90 параллельных групп по 3 диода+резистор. Всё это жрёт 7А при 12В).

84 ватта - не ослепнете?
Это примерно по "яркости света" получается как 800 ватт лампа накаливания..
Rds это сопротивление открытого канала, у IRF640 (интересно, почему вы выбрали именно его, есть транзисторы с мЕньшим сопротивлением канала, и с бОльшим током)
При токе 7 ампер, транзистор будет рассеивать I²*R= 7²*0,15= 7,35 ватта "голый" корпус ТО-220 это 1 ватт максимум.
Я бы взял IRFZ44,
https://www.chipdip.ru/product/irfz44n? ... st_product
https://static.chipdip.ru/lib/770/DOC011770464.pdf
60 вольт 50 ампер, сопротивление канала- 0,0175 Ома, рассеиваемая мощность при токе 7 ампер- не более 0,857 ватта- можно обойтись без радиатора.
Но он вам подойдёт только при условии, что у вас напряжение на затворе будет гарантированно больше 4-х вольт..
Кстати, (имхо) вам должны подойти МОСФЕТы со старых материнских плат, те, что мне попадались, были K3570, (2SK3570)-
https://alltransistors.com/ru/mosfet/tr ... stor=25944
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 48 A
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.012 Ohm
И K3572 (2SK3572)
https://alltransistors.com/ru/mosfet/tr ... stor=25946
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 80 A
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.0057 Ohm

Спойлер

[uquote="leonty",url="/forum/viewtopic.php?p=4272436#p4272436"]Ну по каким характеристикам выбирать драйвер?.[/uquote]
А что именно вы имеете ввиду под названием "драйвер"?
Если у вас нет каких-то высокочастотных "ШИМов", то выход микроконтроллера или логической микросхемы спокойно справляется с управлением МОСФЕТом..

[vlasovzloy]

А чем реле не нравиться? Дешево и без бубнов плясок

[As]

Снять полевик с любой дохлой материнки - дешево и сердито...

[electroget]

[uquote="leonty",url="/forum/viewtopic.php?p=4272436#p4272436"]Правильно ли я понимаю, между транзистором что с такими с такими характеристиками и микроконтроллером скорее всего потребуется в каком-то виде драйвер чтобы вогнать >5В в затвор для полного открытия?.[/uquote]
Есть logic level mosfet.

[musor]

заголовок напомнил детсво и вопрос шкалоты в канц маге "а у вас есть чернила для 4класа"
насчет ключа уже сказали берете реле и не паритесь.. а вот если таки хотим мосфет попаритца придется ибо полностью открыть 5в можно лиш logic level mosfet. да и то не каддый а среди таких найти достаточно жирный и смалыми омами задачка не такаяя простая -требует рытья датащитоф и потом выбора из того что вам доступно..

[Alex_641]

STN8205A запареллить оба, а можно ещё такой же подкинуть в параллель .

Добавлено after 2 minutes 5 seconds:
Вытащить можно из плат защиты дохлых литиевых аккумов.

[leonty]

Всем спасибо за ответы.

Извиняюсь изначально за абстрактное описание проблемы, спущу её на землю: собираю подсветку на кухне с включением по PIR-сенсору. БП хочу взять готовый на нужные напряжение/ток и с диммингом. Логика будет на МК и мне придётся сделать дежурное питание из этого БП. Так что 12В так или иначе в распоряжении МК будет, поэтому не ограничиваю себя использованием только logic level мосфетов.

Отвечу сразу всем в одном сообщении:

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4272457#p4272457"]А чем реле не нравиться? Дешево и без бубнов плясок[/uquote]
Реле не хочу использовать чисто из-за эстетических причин. Просто не хочу чтобы щёлкало)) Тут ребёнок просыпается от того, что коленка хрустнет, а вы хотите реле) Твердотельных реле на такой ток навскидку не нашёл.

[uquote="As",url="/forum/viewtopic.php?p=4272463#p4272463"]Снять полевик с любой дохлой материнки - дешево и сердито... [/uquote]
Увы, у меня нет дохлых материнок, я не сисадмин, а программист)) В моём распоряжении максимум дохлая читалка) Ну а за стоимость дохлой материнки я и намереваюсь купить в ближайшем чипидипе пару нужных мосфетов.

[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=4272440#p4272440"]84 ватта - не ослепнете?[/uquote]
В комплекте с десятком алюминиевых планок с рассеивателями, которые я приобрёл, были и диодные ленты, на каждой 12 вышеописанных 3-диодных групп и каждая такая лента жрёт 800мА (ограничивается резисторами в этих группах). Это будет максимальная яркость (хотя не сказать чтобы прямо слепило), может я и не буду ею пользоваться, но беру как технологический потолок для схемы.

[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=4272440#p4272440"]IRF640 (интересно, почему вы выбрали именно его, есть транзисторы с мЕньшим сопротивлением канала, и с бОльшим током)[/uquote]
Да просто долистал до него в разделе "Мосфеты в наличии" в чипидипе и он подходил по требованиям.

[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=4272440#p4272440"]При токе 7 ампер, транзистор будет рассеивать I²*R= 7²*0,15= 7,35 ватта "голый" корпус ТО-220 это 1 ватт максимум.
Я бы взял IRFZ44,
https://www.chipdip.ru/product/irfz44n? ... st_product
https://static.chipdip.ru/lib/770/DOC011770464.pdf
60 вольт 50 ампер, сопротивление канала- 0,0175 Ома, рассеиваемая мощность при токе 7 ампер- не более 0,857 ватта- можно обойтись без радиатора.
Но он вам подойдёт только при условии, что у вас напряжение на затворе будет гарантированно больше 4-х вольт..[/uquote]
На затвор, как я написал выше, я в принципе смогу вкатить до 12В, это не проблема. Но вот я смотрю на график SOA IRFZ44 и вижу там режим 12В/7А прямо на пределе допустимого, а то и вовсе невозможным для использования дольше, чем 10мс пики. А у IRF640 этот режим ОК.


[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=4272440#p4272440"]Кстати, (имхо) вам должны подойти МОСФЕТы со старых материнских плат, те, что мне попадались, были K3570, (2SK3570)-
https://alltransistors.com/ru/mosfet/tr ... stor=25944
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 48 A
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.012 Ohm
И K3572 (2SK3572)
https://alltransistors.com/ru/mosfet/tr ... stor=25946
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 80 A
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 0.0057 Ohm[/uquote]
У них тоже 7А в постоянном режиме не получить на 12В. Если я, конечно, правильно понимаю назначение этого графика в даташитах.


[uquote="АлександрЛ",url="/forum/viewtopic.php?p=4272440#p4272440"]А что именно вы имеете ввиду под названием "драйвер"?
Если у вас нет каких-то высокочастотных "ШИМов", то выход микроконтроллера или логической микросхемы спокойно справляется с управлением МОСФЕТом..[/uquote]
Я имел в виду что-то вроде IR2117, что позволяет вкатывать нужное напряжение на затвор и обеспечивает ещё какую-то защиту МК от пробоев мосфета.

[Martin76]

У них тоже 7А в постоянном режиме не получить на 12В. Если я, конечно, правильно понимаю назначение этого графика в даташитах.

Вы неправильно понимаете , ОБР показывает допустимый ток при определенном падении напряжения на транзисторе, если на нем 12В будет падать, то и светодиодам ничего не останется. А падать на нем будет в открытом режиме ток умножить на сопротивление канала при заданном з-и .

[АлександрЛ]

На затвор, как я написал выше, я в принципе смогу вкатить до 12В, это не проблема. Но вот я смотрю на график SOA IRFZ44 и вижу там режим 12В/7А прямо на пределе допустимого, а то и вовсе невозможным для использования дольше, чем 10мс пики. А у IRF640 этот режим ОК.

Спойлер

IRFZ44 от IRF640 для меня мало чем отличается В КЛЮЧЕВОМ РЕЖИМЕ!!!!
"ключевой режим" это когда транзистор находится в двух состояниях- "открыт" или "закрыт"
"открыт" это когда напряжение между стоком и истоком минимально (падение напряжения на открытом канале), зависит от тока через транзистор и сопротивление открытого канала.
Вот этот самый график- правильный, только вы неправильно напряжение посчитали-
у IRFZ44 RdsON= 0,023 Ома, при токе 7 ампер Drain-to-Source Voltage (V) будет 7*0,023= 0,161 вольта!!
А этот график для транзистора в "линейном" режиме

[Ivanoff-iv]

х.з.... я бы предпочел горелую материнку...
1) там транзисторов больше, чем 2, + стабилизаторы (например для питания мк) + ещё много чего (керамические конденсаторы, смд резисторы и чипрезисторы, дросселя...)
2) там транзисторы гарантированно оригинальные...
3) её можно и дешевле добыть, в компьютерных мастерских их бывает кучами валяется - за банку пива отдадут
4) (для меня) ближайший вменяемый магазин радиодеталей - 120км, перепродажники с алика - 30км, за дохлой мамкой - дорогу перейти...

[leonty]

Ещё раз всем спасибо за ответы, я понял свою ошибку в понимании рабочих напряжений на транзисторе. Посмотрел даташиты всего посоветованного и ещё раз прошёл по ассортименту чипдипа отсортированного традиционно по цене)
Из того, что в наличии решил взять logic level (3.3В достаточно для моих 7А) IRLR8256 с Vds=25В Id=81A Rds~=8мОм (при логическом уровне на затворе) за 71р/штука.

Правильно ли я рассчитываю температурный режим?
Всё это находится на кухне, где летом +30С плюс локальный нагрев воздуха в коробочке, таким образом пусть температура среды будет +50С. Rds при этом по графику повысится до 9мОм и при моих 7А на транзисторе выделится полватта. Это корпус D-PAK и если его припаять к 1 кв.дюйму меди на плате, то его Junction-to-Ambient (PCB Mount) = 50С/W. То есть температура перехода будет около 50+~30=80С и это вполне нормальные условия работы всей этой машинерии в пластиковой коробочке без радиатора.

[22Cаtоk]

R принял при 50С, а уже насчитал 80С ??!!....радиатор должен охлаждаться, а не "в коробочке" (иначе просто непрерывный саморазогрев до последствий)...я бы не считал, что 80 - это нормально, надо думать про лучшее охлаждение

[musor]

вотв том и проблема что люди не понимают

[electroget]

[uquote="leonty",url="/forum/viewtopic.php?p=4273220#p4273220"]...это вполне нормальные условия работы всей этой машинерии в пластиковой коробочке без радиатора.[/uquote]
Нет, это ни разу не нормальные условия для работы в закрытом корпусе. Транзистор с таким рабочим током обязательно должен быть установлен на небольшой радиатор.

[АлександрЛ]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4273287#p4273287"]Транзистор с таким рабочим током обязательно должен быть установлен на небольшой радиатор.[/uquote]
Угу..
А куда вы поставите радиатор у этого транзистора:
https://www.chipdip.ru/product/si2300ds-t1-ge3
N-MOSFET 20В 5.6A

https://www.chipdip.ru/product/irf6201pbf
N-канал 20В 27А

Тут важен не ток, а рассеиваемая на транзисторе мощность..

[leonty]

Я уже тоже гуглил, похоже вот так: