Controllo dell'alta corrente (1000A) con MOSFET

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Attualmente sto progettando un saldatore a punti a scarica capacitiva e sto affrontando il problema del passaggio.

Ho in programma di utilizzare alcuni super condensatori in serie per scaricare circa 1000 A in un periodo di tempo molto breve (molto probabilmente meno di 100 millisecondi). Ho intenzione di caricare i condensatori a circa 10 V.

Quindi ho essenzialmente bisogno di un dispositivo in grado di erogare un breve impulso di corrente molto elevata. Non voglio scaricare l'intera carica del condensatore in una volta sola, quindi gli SCR non sono una soluzione al mio problema. Ho guardato i MOSFET e questo attira la mia attenzione: http://www.mouser.com/ds/2/205/DS100728A(IXTN660N04T4)-1022876.pdf

Tuttavia, non sono sicuro di come interpretare esattamente il foglio dati. Il MOSFET è in grado di pilotare 1800A come indica la corrente di drain pulsata? O è limitato a 660A (o anche 220A), costringendomi a collegarne alcuni in parallelo? O uno di questi MOSFET andrà bene? Secondo i miei calcoli preliminari, un MOSFET solitario collegato direttamente ai condensatori senza altra resistenza si dissiperebbe intorno a 900 W, il che sembra rientrare nell'intervallo della scheda tecnica.

Quindi, in sostanza, sto interpretando correttamente la scheda tecnica o devo ordinare alcuni di questi MOSFET (e in tal caso, quanti ne indovineresti?)

mosfet  high-current  supercapacitor  high-power 
— LetterSized
fonte
Supponendo che il tempo di ripetizione dell'impulso sia sufficientemente lungo, tale dispositivo dovrebbe essere in grado di gestirlo. Non sono sicuro dei super-tappi e dei cablaggi. La cosa da 900 W non significa molto se il tempo di ripetizione dell'impulso è basso.
— Trevor_G
Sarebbe molto utile se potessi descrivere la tua corrente di drenaggio in modo più completo. Come con un grafico. Pensi che sia 1000A per 0,1 sec? O moduleresti il ​​FET on e off durante lo 0.1 sec? Qual è la massima energia del polso, in Joules?
— mkeith
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Sento che stai sottovalutando la corrente richiesta per la saldatura a punti. I valori minimi che sto vedendo sono come 6kA e fino a 100kA.
— Trevor_G
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Se l'ESR totale in maiuscolo e FET è 9 mOhm, a 1000 A, questo è un problema. Stai scaricando tutta la potenza nel saldatore e nessuno nel punto da saldare. Hai bisogno della maggior parte della resistenza dove vuoi che sia il calore.
— Brian Drummond,
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@DaPasta: scaricare i tappi "2F" per auto con un SCR @ 15V funziona bene per la saldatura a punti su 18650 come (probabilmente) stai facendo. L'uso di un'alimentazione da banco CC / CV a 10A li ricaricherà in meno di 10 secondi. La potenza di saldatura è controllata dalla tensione nei tappi.
— Bryan Boettcher,

Risposte:

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Guarda a pagina 4, fig.12, grafico dell'area operativa sicura. Questo è esattamente ciò di cui hai bisogno.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Stai parlando di impulso singolo, giusto? Non hai menzionato alcuna ripetizione o tempismo. Se apri mosfet con difficoltà, supponi che Rdson sia 0,85 mOhm. In caso di 1000 A, il VDS sarà inferiore a 1 V, quindi devi guardare il lato sinistro del grafico.
Non esiste una linea per un impulso di 100 ms, quindi è necessario interpolare tra impulso CC e 10 ms. La corrente di sicurezza è molto inferiore a 1000A. È come 400A. Ed è il massimo.

— Chupacabras
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Grazie per la risposta informativa. Solo per dare seguito, perché pensi che Vds sia inferiore a 1 V? Cosa ne stabilisce il valore?
— Lettera del
Legge di Ohm. Rdson = 0,85mOhm, I = 1000A. V = R * I = 0,85V. Hai una fonte di alimentazione di 10 V, ma ciò non significa che ci saranno 10 V attraverso DS, perché ci saranno altre parti nel tuo circuito con la sua caduta di tensione, giusto?
— Chupacabras,
Il "limite di corrente di piombo esterno" è una proprietà del test o che semplicemente non vogliono che tu spinga costantemente> 200 A attraverso qualsiasi filo che hai imbullonato alla cosa?
— Nick T
Il "limite esterno della corrente di piombo" di IMHO è il limite dei legami fisici dalla custodia al silicio e il limite della custodia stessa.
— Chupacabras,
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dipende dal rapporto on / off, dalla quantità di calore prodotta. Questi blocchi di transistor hanno una limitazione, ovvero un trasferimento di calore. Non sono così buoni quando si raffreddano, un altro svantaggio è la grande capacità del gate, quindi avrai bisogno di un gate driver molto costoso e potente, ancora di più se li metterai in parallelo.

IMO puoi fare un circuito migliore se usi un gruppo di transistor D2Pak in parallelo. D2Pak può gestire più corrente, ma allora avresti bisogno di un PCB complicato.

— Marko Buršič
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Puoi aggiungere qualche esempio di tali transistor?
— Chupacabras,
@Chupacabras Eccolo, non sono D2Pak, ma guarda il concetto (presta attenzione alla barra del bus di rame all'interno del PCB): infineon.com/dgdl/…
— Marko Buršič
Mi piace l'idea;)
— Chupacabras,
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Dovresti preoccuparti un po 'di più dei super condensatori. Alcuni modelli "ad alta corrente" Murata sono classificati fino a 10A. Altri super condensatori hanno una valutazione nella gamma dei milliampere.

— Klaws
fonte
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