Подбор реле и транзистора для управления нагрузкой

[bvitaly]

Добрый вечер.

Нужно с микроконтроллера управлять нагрузкой. Напряжение DC 32 - 42V, ток до 30А (реально 0-5А с теоретическим максимумом 30).

Твердотельные реле сразу в минус, они такой ток не держат. Мосфеты тоже, остается стандартная схема логика открывает транзистор, транзистор включает реле.

Вся логика 5V, реле на 30А напряжением катушки 5V не существуют? Не нашел нигде. Остается дополнительное питание +12V на катушку.

В каталогах вижу "коммутируемое напряжение 125 VAC; 28 VDC" или что-то в этом духе, хотя ток указан 30А - почему мало и чем грозит если коммутировать большее напряжение? Можно смело использовать если напряжение чуть больше, но токи меньше?

Где-то рекомендуют использовать транзистор 2N2222, где-то BC547 и BC548. Какой принцип выбора транзистора? Я правильно понимаю что нужно иметь запас Vce напряжение катушки реле умножить на 2 и запас по току? Если в даташите на реле написано coil power 1.9W считай 0.15А и все транзисторы с током коллектора 0.1А сразу пробиваются потому из выше перечисленных можно только 2222? Диод нужно брать 1n4007 как рекомендуют на каждом заборе или сойдет любой как минимум на 1000V и 0.5A?

[Реклама]

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

[Гость]

10 часов назад, bvitaly сказал:

Твердотельные реле сразу в минус, они такой ток не держат

Да ну?

10 часов назад, bvitaly сказал:

Мосфеты тоже

Первый же попавшийся

10 часов назад, bvitaly сказал:

Можно смело использовать если напряжение чуть больше, но токи меньше?

Зависит от того, что для вас "чуть".

[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

[musa56]

42 минуты назад, a.sosh сказал:

Первый же попавшийся

Ну не первы же попавшийся. Ему нужен с Logic уровнем а ваш обычный. Что то типа такого https://static.chipdip.ru/lib/196/DOC000196939.pdf. Может я и не прав но на 30А маленький радиатор ему не повредит. С электромагнитным реле на постояное напряжение и такие токи как раз большая проблема.

Изменено 20 декабря, 2018 пользователем musa56

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

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

[Гость]

25 минут назад, musa56 сказал:

Ему нужен с Logic уровнем

Точно, спасибо за поправку

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

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

[_abk_]

13 часа назад, bvitaly сказал:

чем грозит если коммутировать большее напряжение?

Постоянный ток с помощью реле коммутировать  - это вам не переменный, тут все куда сложнее. А вот и  правильное реле:

https://ru.aliexpress.com/item/SW60-NO-normally-open-style-Coil-Voltage-48V-50A-DC-Contactor-ZJW50A-for-motor-forklift-electromobile/32606137257.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.22b42e0ekKCKKt

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

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

[musa56]

12 минуты назад, _abk_ сказал:

А вот и  правильное реле:

Ну да. Только цена совсем не гуманная. Тут копеешный транзистор проблема а вы Крутой контактор предлагаете.

Изменено 20 декабря, 2018 пользователем musa56

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

[bvitaly]

Цена действительно не гуманная. Копеечный транзистор, включающий сравнительно дешевое реле и реле SW60 стоимостью на порядок выше - не вариант. Ну и сколько времени проживет IRF3205ZPBF или IRLZ44N при токе 30А через него до перегрева и выхода из строя? Покупал недавно какой-то силовой транзистор заменить в блоке питания, стоил он в 6 раз дороже копеечных 2222, а если их еще и менять регулярно при выходе из строя...

"Они такой ток не держат" было написано после анализа прайсов нескольких магазинов - ну не было у них твердотельных на такие токи

Стоп товарищи, твердотельное реле коммутирует ток только в одну сторону, во вторую просто пропускает? Внутри схемы стоит диод наоборот к транзистору, это точно не вариант - я собираюсь через реле подключать к схеме аккумуляторную батарею, а там может быть как заряд, так и разряд.

Цитата

Зависит от того, что для вас "чуть"

Если на реле написано 28VDC 30A, а у меня 42VDC 20A или даже 5А.

Цитата

Постоянный ток с помощью реле коммутировать  - это вам не переменный, тут все куда сложнее

Чем сложнее? Контакты прогорают или свариваются при длительном включении?

Изменено 21 декабря, 2018 пользователем bvitaly

[_abk_]

 

5 минут назад, bvitaly сказал:

Контакты прогорают?

А самому почитать?

[musa56]

17 минут назад, bvitaly сказал:

Ну и сколько времени проживет IRF3205ZPBF или IRLZ44N при токе 30А

Транзистор проживет долго если его правильно использовать. Начнем с того что у них сопротивление милиомы и соответственно на них очень мало падает. Спокойно почитав характеристики можно высчитать мощность которая на них выделится. Ну и потом почему вы отвергаете радиатор. Радиатор в любом случае не повредит. Оптореле бывают одно и двухполярные. Последние комутируют в обоих направлениях. Но не нужно путать их с тиристорными. Если внимательно посмотрите характеристики обычных электромагнитных реле то токи на постоянке  у них почти на порядок ниже чем на переменке. К стати в исходных данных вы говорили только про включении нагрузки.

Изменено 21 декабря, 2018 пользователем musa56

[bvitaly]

Я не люблю полупроводники там где высокие токи (больше пары ампер). Радиатор конечно есть откуда выковырять, и термопаста оставалась еще, но использование реле выглядело намного проще.

Транзистор при протекании тока в оба направления, отпадает?

Оптореле посмотрел, на такие токи стоит оно дофига.

Почитал. Свариваются. Прогорание это было предположение, если размыкать нагрузку может образовываться дуга или искра, приводящая к повреждению. По поводу сварки - за год клемма на кабеле приварилась к клемме АКБ, при попытке отсоединения покрошилась, потом АКБ зачищал напильником, но это все после постоянного включния длительный период.

А если половину времени батарея будет отключена, думаю что сварка не произойдет. И еще вопрос что будет если ставить 2 реле параллельно? По идее время срабатывания у них будет одинаковое и предел по току в 2 раза, только диагностику факта сваривания учесть нужно.

[musa56]

57 минут назад, bvitaly сказал:

 И еще вопрос что будет если ставить 2 реле параллельно?

Да ничего не будет. Не параллелят контакты для увеличения тока. И именно потому что контакты срабатывают совсем не одновременно. Выгорят все по очереди. Ну а по поводу комутации транзисторами нужно смотреть схему можно ведь и два транзистора поставить. В былые времена комутировали транзисторами и 1000А. Причем габарит был относительно небольшой. Реле для постояного тока на такой ток еще та экзотика. Да и габарит. На постоянке к стати в специализированных реле используют магнитное гашение дуги. Попробуйте посмотреть в этом направлении. Но подгорать контакты будут в любом случае. У полупроводниковых вариантов такой проблемы нет

[bvitaly]

Вот не думал что такие реле - экзотика. Да, пихают во все сборки 10А вариант, но тем кто их использует больше и не нужно. В продаже 30А видел, хотя 25-30 их уже мало. С магнитным гашением и прочими оптимизациями это уже реле баксов так за 50.

Тут вопрос стоит ли овчинка выделки, я думал делать сразу с максимальным запасом. Если у меня токи будут 5А, и когда-то может быть 10 или даже 30А стукнет - надо ли мне думать о постоянной нагрузке DC 30A или тут вообще можно обойтись обычным реле на 10А стоимостью около $1-2 которое будет работать при нормальных для него параметрах (ток до 5А) а если вдруг что и ласты (контакты) склеит - поменять его, заодно понимать их реальные возможности.

[musa56]

1 час назад, bvitaly сказал:

Тут вопрос стоит ли овчинка выделки

Тут все рассуждения чисто теоретические. Мы же не знаем вашей схемы. С конкретной схемой можно и конкретное что то предложить.

[bvitaly]

Нет конкретной схемы и не будет, микроконтроллер с выводом 5V TTL подключает или отключает АКБ к нагрузке в случае аварии или для подзарядки, нагрузка - инвертор ИБП 1000VA, отсюда при напряжении 10.8V * 3 максимальный ток может достигать 30A если нагрузить по максимуму. Максимума там не будет, но две текущих нагрузки очень даже возможны в перспективе. Потому ориентироваться надо на то там при 42V будет идти максимум 10A, вот собственно и спрашивал как будет себя вести реле 28VDC 30A при напряжении в 1.5 раза выше, но токе раза в 2-3 меньше заявленного. Если более-менее нормально то для удешевления схемы нет смысла  искать супердорогие компоненты.

Пример такого реле Zettler 4120CS30DC12VE

Изменено 21 декабря, 2018 пользователем bvitaly

[musa56]

26 минут назад, bvitaly сказал:

 микроконтроллер с выводом 5V TTL подключает или отключает АКБ к нагрузке в случае аварии или для подзарядки

Ну и в чем  проблема. Будет две цепи управления. Одна включает нагрузку другая включает подзарядку. В этом случае можно одновременно и заряжать и питать. Или раздельно питать или заряжать. Используйте Р-канальные полевики. Полевики в отличие от реле прекрасно паралеляца  можно получить любой нужный ток

Изменено 21 декабря, 2018 пользователем musa56

[bvitaly]

Зарядка и разрядка по одному кабелю, я внутренности ИБП не изменяю.

[musa56]

14 часа назад, bvitaly сказал:

 я внутренности ИБП не изменяю.

ИБП это источник бесперебойного питания? Что то то задание меняется на глазах. В любом случае есть вход и выход. Вход куда подается питание и выход куда подключается нагрузка. Или у вас это одна цепь? И какая тогда была логика работы до переделки? Но если на входе два вывода то в любом случае к этим проводам  подключается и нагрузка и питание и можно их коммутировать раздельно. В чем проблема?  К стати по реле которое вы привели в даташите есть кривые зависимисти тока от напряжения.

 

Изменено 22 декабря, 2018 пользователем musa56

[bvitaly]

АКБ к ИБП подключать нужно через реле, а не нагрузку на линии 220.

Да, кривые видел, там похоже что 30А соответствует 20V, 20А - 30V, 10A - максимум (горизонтальная ветка) на  уровне выше 40. Короче, можно?

[Vladimir8148]

Я пользуюсь такими транзисторами - IRLB3034PBF, брал здесь (https://ru.aliexpress.com/item/Original-IRLB3034PBF-MOSFET-N-CH-40V-195A-TO220AB-FETs-Single/32625055203.html?cv=0&af=208&aff_platform=default&cpt=1545474743926&afref=&sk=ccfBY4yg&aff_trace_key=b008e7a2f7dc43a9a235b973b59dbd09-1545474743926-02979-ccfBY4yg&cn=42pk4vxzhzka72pz393urm108kvjn0tl&dp=v5_42pk4vxzhzka72pz393urm108kvjn0tl&terminal_id=784b39d000b5484692dfd7e47f1a351e), у меня

работают при 30А, греются не очень сильно.

[bvitaly]

У меня ток может течь в обе стороны - как заряд так и разряд.

Что делать при обратном направлении? Ставить 2 транзистора параллельно "наоборот" друг к другу?

[nvju1967]

Вместо св. ленты реле например на 12В. Можно даже автомобильное. Транзистор без радиатора.

[bvitaly]

Ничего не понял. На схеме если вместо ленты - реле (еще и диод параллельно катушке) то это тривиальная схема управления реле от логики, а я изначально спрашивал как рассчитывать параметры схемы, но разговор плавно перешел в 2 русла - выдержит ли реле незначительное превышение номинального напряжения либо второй вариант - как нагородить без реле из транзисторов чтобы их не пробило обратным напряжением. Если 2 транзистора типа IRLB3034PBF или других на большие токи поставить в противоположных друг к другу направлениях и соединить базы (открывать их одновременно) то ток будет идти по наименьшему сопротивлению т.е. через транзистор, включенный в том направлении в котором идет ток, это при заряде. При разряде аккумулятора соответственно через другой транзистор, при этом напарник возможно не выгорит, но поскольку это не реле а полупроводник и что там творится внутри него я понимаю не полностью - спрашиваю можно ли так делать. Вариант с обычным реле не заставляет задумываться над такими вопросами.

Изменено 22 декабря, 2018 пользователем bvitaly

[musa56]

2 часа назад, bvitaly сказал:

 Вариант с обычным реле не заставляет задумываться над такими вопросами.

Ну и ставьте реле. Перегрузки по току у вас чисто теоретические и не частые. Мгновенно не испортится. Непонятно вообще зачем комутировать. И как определяется аккумулятор подключен для работы или для зарядки. Обычно аккумулятор подключен постоянно и при пропадании основного напряжения подает резервное без комутации и соответственно без провала напряжения. Когда все нормально то при необходимости подзаряжается тоже автоматически. Или вы пытаетесь сгородить что то похожее сами. И к стати какой тип аккумулятора вы хотите использовать.

Изменено 22 декабря, 2018 пользователем musa56

[bvitaly]

Убедили. Быстрее было бы сделать "на глаз" чем спрашивать кого-то 

[aleks_nn]

https://habr.com/company/unwds/blog/390601/

Симистор для DC не подойдет, можно поставить мощный полевик, кстати сильно мощный не нужен.