Ключ Вместо Реле

[Сергей Кукунин]

Имеется индукционная нагрузка постоянного тока около 12В и на максимум 2А тока, которой нужно управлять. До этого, прямо последовательно был поставлен включатель - педалька. От большого тока, она искрит и контакты пригорают, педалька вносит свои помехи в работу схемы (замерял омметром, сопротивление может достигать до 100Ом, что неблагоприятно сказывается на нагрузке. Есть потребность отделить это все.

Самая простая схема - поставить реле, а этой педалькой управлять реле. Но, реле - механическое устройство, недолговечное, а циклов включения-выключения будет много, поэтому долго не протянет. К тому же, отдельное питание нужно. Поэтому, желатjельно обойтись.

Начал искать в сторону триаков и оптосимисторов, но, как я понял, они круты на переменном токе. На постоянке возможно и заработают, но это как пальба из пушек по воробьям. Потом искал в сторону обычных транзисторов. Но незнаю, что применить, поскольку опыта проектирования схемотехники нет вобще (только выполнять устройства по уже готовой схеме). Я боюсь, что транзистор будет в состоянии неполного открытия, тогда это тоже будет влиять на работу. Нужно заставить транзистор или быть полностью закрытым, или полностью открытым.

Подумал сам, что когда цепь базы разомкнута, тогда транзистор будет полностью закрыт. Если педаль замкнется, пусть даже с большим сопротивлением, тока базы все равно хватит, чтобы открыть транзистор на полную. Т.е. если сопротивление резистора базы будет несколько килоом, то несколько Ом педали ничего не изменят, и транзистор будет всегда открыт.

Схемку собрал и протестировал в простеньком симуляторе (приложение для андроида). Работает, на открытом транзисторе около 0.1В теряется, что при токе 2А даст 0.2Вт рассеиваемой мощности.

Есть несколько вопросов:

1. какие подводные камни? Может этот способ не будет работать?

2. Можно на базу подавать ток больше максимального тока открытия? Т.е., если при токе базы 4мА, транзистор полностью открыт, что будет, если на него подать ток 40мА, к примеру?

3. Не нужен ли каскад из нескольких транзисторов? Тогда чувствительность возрастет

4. Какой использовать? pnp или npn?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Можно применить твердотельное реле. Внутри в них стоят полевые транзисторы примерно по озвученной Вами схеме. Единственный недостаток - дорогие, собаки.

Если такой вариант подойдет, то и дальнейшее обсуждение теряет смысл. Если нет - тогда продолжим.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Сергей Кукунин]

я в продаже у нас не нашел. Да и хочется научиться чему-то в следствии, почерпнуть теории

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[tcoder]

Лучше использовать мощный полевой транзистор, например название которых начинается IRF, IRL. У них и сопротивление канала ниже, и допустимый ток намного больше того, что Вам нужно (даже греться не будет при 2А) и управляются они напряжением.

Гуглите "ключ на полевом транзисторе".

*дополнение:

вот тут (много интересного можно почерпнуть),

тут (в посте #5 схема вроде той, что Вам нужна)

тут есть чуток информации.

Изменено 27 апреля, 2013 пользователем tcoder

[Сергей Кукунин]

А как полевик управляется? Я знаю, что напряжением, но не написано в даташитах, каким. Или если Vg == Vd - тогда транзик на 100% открыт? Вот, например, этот http://www.rcscomponents.kiev.ua/product/IRF5305PBF.html. По внутреннему сопротивление и доступности мне подходит. Vds и Id хватает с лихвой. Значит ли это, чтобы открыть его - нужно подать 55v на gate?

[chip-chip]

Чтобы открыть его - на gate надо подать порядка 8.5В для IRF и 5В для IRL.

[Сергей Кукунин]

А можно дибильный вопрос по транзисторам, в частности полевым. Вот эти: открыться, закрыться, значит ли это, что транзистор имеет только два состояния? Или полностью открыт, или полностью закрыт? Или все же он аналоговый - может быть открытый на 75% и т.п.? Я просто боюсь, чтобы транзистор не был открытым не полностью.

С биполярными проще - там резисторы килоомные, и сопротивление педальки особо не повлияет. А если напряжением для полевика, тогда использовать делитель напряжения высокоомными резисторами? Или биполярный транзистор для управления полевиком? Я так понял, вот эта схема мне подходит:

Только возле включателя добавить еще один резистор, чтобы сделать делитель напряжения, чтобы давать полевику нужные 8.5В (для IRF)э

P.S. Исходя из даташита на IRF540 - Пороговое напряжение затвора, В от 2 до 4. Как это понимать? Нужно подавать на 2-4В больше, чем напряжение истока? Исток ведь на минусе, тогда на затвор нужно подать 2-4В чтобы открыть?

P.S.S. Искреннее прошу прощения за такого рода вопросы. Хочу наконец-то понять, как это все работает, а не просто повторять схемы без понимания

Изменено 27 апреля, 2013 пользователем Сергей Кукунин

[chip-chip]

Полевой транзистор это типа управляемого резистора. 2-4 В это напряжение с которого транзистор начинает открываться. Полевые транзисторы в силу этих особенностей желательно использовать в ключевом режиме (то есть при полном открытии и максимальном напряжении на затворе). Схема правильная, только в цепи выключателя поставьте резистор 330-470 Ом. Ограничит макс. ток заряда емкости затвора. Параллельно индуктивной нагрузке поставьте диод катодом к плюсу и на ток не менее тока нагрузки.

[Сергей Кукунин]

И так, закончил сегодня схему. И к моему удивлению - заработало с первого раза! Выбрал по даташитам IRF520 тразистор. По графикам посмотрел, что для максимального эффекта на затвор нужно 15В подать. По принципу делителя напряжения, выбрал номиналы резисторов. Тот, который на масу - поставил 5кОм, а тот, который возле ключа - 500Ом. Получается, что с 18В входа, на затвор подается около 16В. Сопротивление педальки особой роли не играет. Спасибо всем за советы, результат получил такой, какой ожидал. Педаль не вносит помехи теперь, а исправно включает/выключает полевик.

P.S. Исходя из графиков, полевой транзистор нельзя назвать управляемым резистором. Это, скорее всего, ограничитель. Т.е. ток идет так как должен был идти до какого-то порога, а потом не растет. Т.е. с напряжением сток-исток растет и сопротивление полевика, чтобы удержать ток (на графике ток истока после какого-то значения - ровная линия). Верно, или я опять что-то не понял?

[Grig96]

Можно поставить оптореле http://cxem.net/beginner/beginner68.php

[chip-chip]

Спасибо всем за советы, результат получил такой, какой ожидал.

Кнопочка спасиба в правом нижнем углу каждого сообщения. Кому надо сказать - нажимайте смело!

[Ingridient]

а есть вариант для НЗ реле? как быть?

[Falconist]

Есть, конечно. Инвертор перед ключом.

[KomSoft]

On 27/04/2013 at 2:27 PM, Сергей Кукунин said:

Имеется индукционная нагрузка

@Falconist - а не нужно ли добавить диодик параллельно нагрузке?

[chip-chip]

А тему внимательно читали? Мой пост чуть выше.