Mohu spínat 12V DC se stykačem na střídavé napětí?

[Štěpán Rukavička]

Můj problém spočívá v tom, že potřebuji spínat 5 kontaktů pomocí jednoho spínače (jednoho "signálu")

Přívod jde ze tří Li-Ion 18650 článků, které jsou zapojené v sérii = +- 12V (záleží na stavu článku). To jde poté do měniče, který nabijí kondenzátory, nabije je za cca 3s a proud odebíraný z baterek je maximálně 8A. Jde o to, že těch párů mám 5. Každý pár má 12V jak je psáno výše. Potřebuji je sepnout všechny ve stejnou chvíli.

Nenašel jsem žádný spínač, který by měl 5 NO kontaktů. Takže mě napadlo to spínat stykačem, který má cívku na malé napětí (třeba 24V) Našel jsem Schneider CAD50BD. Ten splňuje, všechny mé požadavky, ale je určen na střídavé napětí a já budu spínat 12V stejnosměrného napětí. Stejnosměrný proud se zháší hůře jak střídavý, proto se dělají stejnosměrné stykače, ale záleží na tom, když já spínám takové malé napětí? Maximální proud kontaktů stykače je 10A a já nebudu spínat víc než 10A, takže v tom problém nevidím. Spíš jestli to nesníží životnost stykače?

[M S]

Vyzerá to, že máte XY problém - hľadáte elektrikárske riešenie na elektronický problém.

Ak je možné spojiť všetky záporné póly powerpackov, tak na kladné póly použite správne dimenzovaný MosFET a je vybavené. Prípadne opačne, spojte kladné póly atď atď.

Ak musia byť powerpacky plne oddelené od riadiaceho obvodu a seba navzájom počas doby vypnutia, OptoMOS alebo podobná technológia. Viď IXYS CPC1918 v prílohe.

[Štěpán Rukavička]

No, jde mi o to spínat jenom kladný pól, nebo záporný, je to vlastně jedno. Ale dejme tomu spínat všech 5 kladných pólů powerpacku, o záporný póly až tak nejde, ty mohou být spojený. Obvod může být galvanicky spojený, ale musí se sepnout ve stejnou chvíli. Takže ten stykač mi přišel jako perfektní varianta, akorát jsem si nebyl jistý tím spínáním toho DC proudu. Popravdě nevím jak bych mosfetem spínal 5 pólů zároveň. I tak díky za odpoveď.

[Martin Kurka]

Spínání kontaktů:
Proud nabíjení kondenzátoru je v okamžiku jeho připojení k baterii teoreticky nekonečný a pak exponenciálně klesá. Ve vašem případě je prvotní proud omezen vnitřím odporem aku článků (miliohmy) a odpory vodičů a kontaktů.

Rozpínání  kontaktů:
při kapacitní zátěži bude vypínací proud prakticky nulový a rozdíl napětí též 0V.



Kontakt, nebo přechod mosfetu je tedy extrémně zatěžován jen spínacím proudem, a ten je třeba nějak omezit, aby nebyla překročena opakovatelná proudová zatižitelnost spínacího prvku.
Jinak se kontakty stykače, spínače či relé po zapnutí svaří či odpaří, budou odskakovat a prskat žhavé jiskry. A při polovodičovém spínání bude mít křemík tendenci kolmého startu z plastového pouzdra mosfetu ven.

A rozpínání a tahání oblouku při něm je tedy prakticky vyloučeno.

Maximální proud 8A, který jste změři ampérmetrem, byl v okamžiku měření silně ovlivněn vnitřním odporem ampérmetru. Z toho můžete vyjít a obdobně velké odpory spínacímu prvku předřadit.

Pokud nebudete dávat odpory, musíte osadit spínací prvky s daleko větší přetižielností při spínání. Například autorelé pro autožárovky.



Relé i stykače mají výhodu,  že pro synchronizovan é sepnutí můžete použít několik prvků s cívkami paralelně. Obdobně nekolik mosfetů s paralelně zapojenými budicími signály.
 

[M S]

Popravdě nevím jak bych mosfetem spínal 5 pólů zároveň.

Podľa popisu situácie je obvod ideálny kandidát na elektronické spínanie. Potrebujete P-channel mosfet, z dôvodu nabíjania kondenzátorov ideálne tak 40A kus, povedzme IRF5210.

Ako spínať 5 mosfetov jedným pinom? Použite pre pekné oddelenie obvod v prílohe 5x, pre každý powerpack samostatne. Spojte všetky záporné póly. Pripojte všetkých 5 riadiacich pinov na jeden ovládací výstup. Záťaž pôjde medzi spojených 0V a 5 spojených výstupov z "D" mosfetov. Ideálne výstupy z mosfetov pripojiť do jedného uzlu cez 0.1R výkonový odpor pre lepší balancing a zároveň obmedzenie nabíjacieho prúdu kondenzátorov.

[Štěpán Rukavička]

Pánové    za odpovědi, ale zdá se mi, že jste nebrali v potaz to, že já nespínám z aku članku napřímo ty kondenzátory. Já z těch aku článku napájím měnič, který mění z 12V na nějakých 450 a ten napájí kondenzátory.. .To jsem měl asi napsat dřív, ale nemyslel jsem si, že na tom záleží. Takže já bych opravdu spínal jenom těch 8A, protože tolik max. ten měnič žere, ten potom nabijí asi půl ampérou ty kondenzátory při těch 450V. Ale asi máte pravdu, že mosfetem by to bylo lepší, jednak by to bylo určitě levnější, lehčí no a zkrátka efektivnější. Ale i tak si myslím, že tím stykačem by to asi šlo také, jen tam jde o to opalování těch kontaktů no.

[Štěpán Rukavička]

A fakt netuším jak se podařilo slovíčku "díky" z tý zprávy zmizet.

[M S]

Spínaný zdroj má na vstupe tiež nezanedbateľnú kapacitu a spôsobí iskrenie.

Ak to chcete relatívne jednoduché s maximálnym dôrazom na životnosť, a neveríte si v práci s PCB a diskrétnymi súčiastkami, použite 4 stykače s troma kontaktmi. Jeden pár môže byť pripojený cez vhodné rezistory na pol sekundy na prednabitie primárneho kondenzátora v meniči, následne rezistory premostí druhý pár bez odporov.

A teraz sedliacky rozum - čo vám bráni použiť všetky powerpacky paralelne (maximálne cez malý vyrovnávací odpor) a spínať rovno plný výkon cez autorelé na 80-100A? Aj keby mal mať každý powerpack vlastné autorelé, milisekundové rozdiely pri zopnutí nič hrozné nespravia.

[Štěpán Rukavička]

Protože potřebuji mít všech 5 okruhů galvanicky oddělených, to je důvod, proč to nemůžu použít paralerně. Takže všech 5 párů má svůj měnič a svůj vlastni kondenzátor, kondenzátor potřebuji mít každý oddělený.

[Jiří Schwarz]

Já bych volil ty MosFety, třeba v UPS se běžně najdou typy pro proudy 75A i více v pouzdrech TO220, takže žádné velké obludy... A galvanické oddělení bych řešil pomocí optočlenů. A když se tam dá nějaký "RC člen" do G, za cenu nějaké výkonové ztráty při sepnutí se tím dá omezit proudová špička

[Štěpán Rukavička]

Přesně tak. Máte pravdu, ten mosfet bude lepší, udělám to tím. Díky všem.

[Stanislav Látal]

Ako spínať 5 mosfetov jedným pinom? Použite pre pekné oddelenie obvod v prílohe 5x, pre každý powerpack samostatne.
Možná by stálo za úvahu ještě myšlenka o vyrovnávání potenciálů jednotlivých packů ...
Myslím tím rozdílné parametry jednotlivých packů - rozdílné stáří, kvalita, výrobce nebo nedejbože varianta "co dům dal" .
Abych to trochu přiblížil. Z nějakého důvodu bude rozdílné napětí (vybití jednoho nebo pozn. výše) a nastane docela obyčejné nabíjení packu s nižším napětím. Vzhledem k vnitřnímu odporu AKU to bude sice rychlá záležitost, ale nabíjecí proudy mezi packy nebudou malé ...
Taky bych se přikláněl k použití FET_P nebo SSR na dc. Tam by nemělo docházet k vyrovnávání potenciálů (fet funguje jedním směrem).
U stykače, který není přímo určen pro dc proudy se mohou kontakty opalovat (čím budou packy věkem rozdílnější)  .
Možná jsem to špatně pochopil a půjde o 5x samostatný pack, který se nebude vůbec spojovat mezi sebou. V tom případě se prodávají SSR_dc a ty mají ovládací vstupy přes OPTO (běžně 1000V). Hledal bych je např. u TME (Relé stálého proudu s výstupem SSR),  GMe apod. Jsou i varianty pro DIN lištu.