Подбор мосфета для управления нагрузкой в 110 Вт

[-=FISHER=-]

Всех приветствую!

Хочу попросить помощи в подборе полевого P-канального транзистора, для управления нагрузкой в 110 Вт, область применения - контроллер "Скандинавского света" или "Дальний в пол накала", хочу сделать именно свой, потому что во-первых имею желание разобраться в тонкостях, во-вторых существующие в открытом доступе схемы, каждая по своему мне не подходит.

Сразу огромная просьба: я бы хотел Вас попросить не обсуждать целесообразность, алгоритмы работы, опасность, вредность и прочее, а сосредоточиться именно на технических характеристиках подходящего полевого транзистора. Спасибо за понимание!

Суть контроллера в том чтобы управлять яркостью ламп дальнего света в авто (60-55 Вт * 2 шт), чтобы использовать дальний свет в качестве автоматических ходовых огней. Максимальная яркость, на которую он должен уметь разжигать лампы - 30%. Управление естественно ШИМ-сигналом с МК. Дак вот я начал изучать тему и понял, что многие для такой задачи применяют несколько параллельно включенных транзисторов, а кто-то всё же использует один мощный мосфет.

Теперь хотелось бы обратиться к теории: мне нужно управлять двумя лампами суммарной максимальной мощностью 120 Вт. Ток в таком случае получается 120 Вт / 14 В = ~ 9 А. Однако, так как меня интересует примерно 30% от максимальной мощности ламп (что составляет примерно 40 Вт), значит и ток, который пойдет на них будет уже не 9 А, а примерно 3 А,  значит я делаю вывод, что моим требованиям вполне удовлетворит например IRF4905 и при этом он не будет перегреваться (чего я больше всего опасаюсь). Подскажите пожалуйста, правильно ли я рассуждаю и поправьте, если нет.

Заранее большое спасибо всем откликнувшимся! 

 

[Реклама]

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

[motoandrey14]

44 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

ток, который пойдет на них будет уже не 9 А, а примерно 3 А,

Нет, пройдёт ампер 10-20 через транзистор. Можешь сам посчитать по закону Ома. Для начала выясни сопротивление лампочки при 30% яркости.

А греться будет меньше на 30 %, так как ШИМ сигнал будет 30 %.

44 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

Максимальная яркость, на которую он должен уметь разжигать лампы - 30%.

Яркость и мощность - две разные вещи. Ещё и учитывать надо то, что лампочка будет много более теплый свет давать.

44 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

полевого P-канального транзистора

Если можно поставить N-канальный транзистор - поставь его! Даже IRL3705Z с сопротивлением в 8 мОм, который может управляться напрямую от МК, пойдёт на мааленьком радиаторе(вместо мотора лампочка): 

Или добавить транзистор и инвертировать вход, можно IRF3205 использовать, тоже 8 мОм сопротивление имеет:

 

44 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

при этом он не будет перегреваться (чего я больше всего опасаюсь)

Сопротивление IRF4905 20 мОм, при токе в 5-10 А без радиатора может сгореть. Если предполагается радиатор или полигон ПП, можно без проблем ставить его.

44 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

алгоритмы работы

В наглую спрошу, почему просто не подключить две лампочки последовательно через реле?

Изменено 7 декабря, 2020 пользователем motoandrey14

[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

[ivani-2a]

Как инженер, я обязан предупредить об опасности: Использования "Дальнего света" приводит к ослеплению водителей встречного движения. Даже если это будет источник света, хоть 3Вт (светодиод), зрачок будет сужаться, а на восстановление прежней светочувствительности потребуется время около 10мс, значит это время водитель не сможет контролировать дорожную ситуацию! Второе: вносить изменение в устройство транспортного средства, не предусмотренные заводом изготовителем, является нарушением ПДД.

Выбранный транзистор вполне сможет удовлетворить твои потребности, при условии установки его на радиатор.

[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

[ivani-2a]

Частоту ШИМ лучше выбрать 300-500Гц, меньше переключений - меньше нагрев ключа.

[-=FISHER=-]

56 минут назад, motoandrey14 сказал:

Нет, пройдёт ампер 10-20 через транзистор. Можешь сам посчитать по закону Ома.

Ну дак я вроде и посчитал)) мощность = напряжение * ток, значит ток = мощность / напряжение = 120 Вт / 14 В = 8.5 А . Где я ошибаюсь?

1 час назад, motoandrey14 сказал:

Если можно поставить N-канальный транзистор - поставь его!

К сожалению нельзя, лампы управляются плюсом, а земля общая.

 

1 час назад, motoandrey14 сказал:

Если предполагается радиатор или полигон ПП

Радиатор - нет, а полигон ПП - да.

 

Ещё хотелось бы получить комментарий по поводу использования двух и более транзисторов, подключенных параллельно. Возможно это снизит нагрев каждого из них?

[andrusha152]

На каждую фару поставить свой мосфет.

[ivani-2a]

Для примера: твой 4905: Rds-0,02 Ом, нагрузка 10А = тепло 2Вт. Как будешь отводить тепло: с одного или с нескольких всё = 2 Вт. Но этот пример только на отрезок работы "проводимость", а есть ещё тепловыделение на "переключение" в описание смотри графики.

Изменено 7 декабря, 2020 пользователем ivani-2a
Дополнение

[Armenn]

38 минут назад, -=FISHER=- сказал:

лампы управляются плюсом

Поставьте BTS555 и забудьте о проблемах, с нагревом/перегревом, драйвером, КЗ в лампочке, управлением плюсом.

Можно и подешевле IR3313

[-=FISHER=-]

12 минут назад, Armenn сказал:

Поставьте 

Да, кстати я видел что и такие тоже применяют. А Вы можете в двух словах описать чем эти "умные" транзисторы лучше обычных? И самое главное, как их применить? Выводов там побольше чем затвор, сток, исток...

[ivani-2a]

Да, драйвер BTS555 хорош, только снят с производства в 2013г. Но есть альтернатива у производителя: BTS50010-1TAE.

https://www.infineon.com/cms/en/product/power/smart-low-side-high-side-switches/high-side-switches/power-profet-automotive-smart-high-side-switch/

3 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

как их применить?

Считай, что в одном корпусе и драйвер и силовой ключ, и даже обратная связь бывает, на случай аварии. 

Изменено 7 декабря, 2020 пользователем ivani-2a
Дополнение

[Armenn]

5 минут назад, -=FISHER=- сказал:

чем эти "умные" транзисторы лучше обычных?

В них защита встроена от перегрева и КЗ, как и драйвер.

Минимум деталей для их работы в обвязке.. 

[-=FISHER=-]

38 минут назад, ivani-2a сказал:

Считай, что в одном корпусе и драйвер и силовой ключ

 

32 минуты назад, Armenn сказал:

В них защита встроена от перегрева и КЗ, как и драйвер.

Открыл даташит IR3313, смотрю типовую схему включения и у меня возникло пока 4 вопроса:

1. Можно управлять так же ШИМ сигналом прямо с ноги МК? (Правда пока не нашел какой лучше частоты)

2. Управляется через N-канальный мосфет, например могу взять IRFML8244

3. Резистор Rifb участвует в программировании значения максимального тока или для чего он?

4. Чем логическая земля отличается от силовой земли? Я ни разу их не разделял в устройствах на основе МК... 

Изменено 7 декабря, 2020 пользователем -=FISHER=-

[motoandrey14]

22 минуты назад, -=FISHER=- сказал:

Чем логическая земля отличается от силовой земли? Я ни разу их не разделял в устройствах на основе МК... 

Как можно быть на столько везучим))

Для понимания сигнальной и силовой земли просто представь, что силовая земля, это лампочка. И поставь вопрос, как будет идти сигнал. Правильно, через лампочку. Если лампочка загорится, сигнал пропадёт и всё начнёт глючить, греться, на затвор придёт не 5 вольт, а 2..3. Так как на силовой земле упадут эти 2...3 вольта

[-=FISHER=-]

2 минуты назад, motoandrey14 сказал:

Как можно быть на столько везучим))

Вот нашел ещё одну типовую схему включения, ну вот как-то так я всегда и соединяю. Ни разу, никаких проблем не было.

Я так понял главное правильно цифровая земля соединялась с сигнальной только в одной точке.

[-=FISHER=-]

Правда какая-то странная ситуация с этими интеллектуальными ключами...их нигде нет в наличии, только на Али. Может быть они уже устарели и есть более новые модели?

[-=FISHER=-]

Вот нашел актуальный аналог BTS6143D что скажете на счет него?

[Armenn]

07.12.2020 в 19:10, -=FISHER=- сказал:

1. Можно управлять так же ШИМ сигналом прямо с ноги МК? (Правда пока не нашел какой лучше частоты)

Да можно, от 200гц, до 2,5кгц и более в зависимости от ключа.

07.12.2020 в 19:10, -=FISHER=- сказал:

2. Управляется через N-канальный мосфет, например могу взять IRFML8244

Можно, там ток маленький.

07.12.2020 в 19:10, -=FISHER=- сказал:

3. Резистор Rifb участвует в программировании значения максимального тока...

Да.

07.12.2020 в 19:10, -=FISHER=- сказал:

4. Чем логическая земля отличается от силовой земли?

Одна предназначена для цифровых микросхем которые не переваривают импульсные помехи. Вторая рассчитана на большие токи и помехи на ней нечто само собой разумеющееся.

[Bobius]

07.12.2020 в 22:10, -=FISHER=- сказал:

например могу взять IRFML8244

Зачем такой жирный? 7002 вполне подойдет.

[-=FISHER=-]

@Armenn однако эти  умные мосфеты (IR3313) сняты с производства и их невозможно купить, кроме наверное подделок на Али. Возможно Вы знаете какие-либо их аналоги?...

[snn_krs]

Можете посмотреть на сайте а купить можно на сайте Промэлектроника

[Vslz]

Лампы и проводка от сотен Герц ШИМ будут петь заметно, наверное, понравится. Кроме того, ток через лампу будет импульсный амплитудой не менее 12А (мосфет греться будет), а провода проложены по всему моторному отсеку и могут помех натворить своими крутыми фронтами. Лучше, на мой взгляд, поднять частоту до 50кГц, взять нормальный драйвер, и выполнить без ООС-ный степдаун, с обязательным дросселем на 12А выходного тока и блокирующим диодом. После дросселя - электролит. Схема будет питаться постоянкой, и на выходе тоже остается только постоянка управляемой от заполнения величины. Повода для помех не будет. Для включения ламп на полный накал удобнее поставить реле, закорачивающее вход-выход, чем мучать мосфет.

 

 

Изменено 8 декабря, 2020 пользователем Vslz

[Armenn]

10 часов назад, -=FISHER=- сказал:

и их невозможно купить

Откуда вам удобно их забрать? Смотрю по базам поставщиков все есть в наличии и цена приемлимая.

[Armenn]

9 часов назад, Vslz сказал:

и блокирующим диодом.

И в салон его поставить в качесте отопителя. 

Если уж идти по вашей схеме, то тогда лучше на AOZ5036 сделать. Тепла меньше, КПД выше, дроссель менее габаритный.

[-=FISHER=-]

1 час назад, Armenn сказал:

Откуда вам удобно их забрать?

Ну хотелось бы в городе Уфа их забрать, где и нахожусь собственно. В каком магазине вы нашли их в наличии?

10 часов назад, Vslz сказал:

Для включения ламп на полный накал

На полную мощность нет необходимости разжигать лампы, максимум 30%.

 

@Armenn ещё хотелось бы понять, для моих задач я просто подаю ШИМ сигнал через n-канальный мосфет на вход и ставлю резисторы для программирования максимального тока и всё? Дополнительных компонентов не понадобится? Подскажите пожалуйста.

Изменено 9 декабря, 2020 пользователем -=FISHER=-

[Armenn]

2 часа назад, -=FISHER=- сказал:

В каком магазине вы нашли их в наличии?

Например тут. Как советовали тут же. Или тут. Если что можно и в Китае заказать.

2 часа назад, -=FISHER=- сказал:

тока и всё?

Да, если вам не надо например ограничить ток холодной нити лампы, тут человек подробнее некоторые нюансы объясняет.