क्या MOSFET के माध्यम से बड़ी मात्रा में करंट चलाना अच्छा है?


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मैं अपने प्रोजेक्ट में बहुत सारे करंट के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक अच्छे रास्ते की तलाश में हूं। यह कुछ बिंदुओं पर 12-15 V पर 40-50 एम्पीयर हो सकता है। जबकि रिले एक अच्छा विकल्प हैं, वे यांत्रिक हैं और इसलिए समय के साथ सक्रिय होने और पहनने के लिए समय लेते हैं।

मैंने MOSFETs (इस IRL7833 की तरह ) देखे हैं जो ऐसे मांगलिक कार्यों को संभालने में सक्षम होने के लिए विज्ञापित हैं। हालाँकि, FET के आकार को देखते हुए, इसके माध्यम से मुझे इतनी शक्ति लगाने में असुविधा होती है। क्या यह एक वैध चिंता है?


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पैकेज का आकार आपको अधिक नहीं बताता है। डेटशीट करता है। यदि आप इसे ठीक से पढ़ने के लिए समय लेते हैं, तो आप इसके लिए खुद को धन्यवाद दे सकते हैं।
डैंपमास्किन

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सलाह का एक सा: हमेशा Digikey / Farnell / RS और अन्य ऐसी साइटों से अपने घटकों को आज़माएं और प्राप्त करें। न केवल आपको (आमतौर पर) अधिक प्रतिस्पर्धी मूल्य मिलते हैं, आपको घटकों पर बहुत अधिक जानकारी भी मिलती है । जबकि इस अमेज़ॅन पेज में सुविधाओं की एक सूची है, इसमें डेटाशीट शामिल नहीं है। यह वह दस्तावेज़ है जिसे आप पढ़ना चाहते हैं, यह देखने के लिए कि क्या यह आपके प्रोजेक्ट के लिए उपयोग करना व्यावहारिक है
MCG

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आप भाग संख्या को गूगल करने की कोशिश कर सकते हैं और एक मैचिंग डेटशीट खोजने की कोशिश कर सकते हैं, लेकिन आप यह सुनिश्चित नहीं कर सकते कि यह एक सटीक मिलान है, या आपके द्वारा खरीदा गया उत्पाद वास्तविक चीज़ का सस्ता और भद्दा क्लोन नहीं है। इसलिए, इसे किसी प्रतिष्ठित साइट से खरीदें, यदि आप किसी भी तरह से गंभीर हैं कि आप क्या कर रहे हैं।
डम्पमास्किन

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जैसा कि नीचे छुआ गया है, इसका मतलब है कि "वर्तमान के प्रवाह को नियंत्रित करें" से आपका क्या मतलब है। यदि आप MOSFET को एक चर अवरोधक के रूप में उपयोग करने की योजना बनाते हैं, तो यह जल जाएगा। यदि आप इसे ऑन / ऑफ स्विच के रूप में उपयोग करने की योजना बनाते हैं, तो इसे पर्याप्त शीतलन के साथ काम करना चाहिए।
बरेलिमन

@Barleyman मैं संभवतः PWM के साथ वर्तमान स्विच करेगा। यह ~ 330Hz होने की संभावना है, जैसा कि मेरा मानना ​​है कि एनालॉग वाइट के साथ डिफ़ॉल्ट रूप से Arduinos का उपयोग होता है।
जॉन लेउन्हागेन

जवाबों:


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तांबे का मोटा तार एक बड़े करंट को क्यों संभाल सकता है?

क्योंकि इसमें प्रतिरोध कम है । जब तक आप प्रतिरोध को कम रखने (पूरी तरह से पर MOSFET स्विच, उदाहरण के उपयोग के लिए वी जी एस IRL7833 की डेटापत्रक के रूप में = 10 वी) तो MOSFET फैलने नहीं होगा, उतनी शक्ति।

विघटित शक्ति है: इसलिए यदि R को कम रखा जाए तो MOSFET इसे संभाल सकता है।PP=I2R

हालांकि, कुछ कैविएट हैं:

आइए IRL7833 के डेटाशीट को देखें

यह 150 ए 25 डिग्री सेल्सियस के एक मामले के तापमान पर है। इसका मतलब है कि आपको शायद एक अच्छा हीटसिंक की आवश्यकता होगी। किसी भी गर्मी जो छितरी हुई है वह R ds के रूप में "बच" सकती है , NMOS पर बढ़ते तापमान के साथ बढ़ेगी। जो शक्ति अपव्यय बढ़ाएगा ... देखें कि कहां जा रहा है? इसे थर्मल रनवे कहा जाता है ।

वे बहुत उच्च धाराएँ अक्सर स्पंदित धाराएँ होती हैं, निरंतर धाराएँ नहीं।

पृष्ठ 12, बिंदु 4: पैकेज सीमा वर्तमान 75 ए है

तो एक IRL7833 के साथ व्यवहार में आप 75 ए तक सीमित हैं, यदि आप MOSFET को पर्याप्त ठंडा रख सकते हैं।

आप 40 - 50 ए पर काम करना चाहते हैं, यह 75 ए से कम है। आगे आप MOSFET की सीमा से बेहतर रहते हैं। तो आप एक और भी अधिक शक्तिशाली MOSFET का उपयोग करने या समानांतर में दो (या अधिक) का उपयोग करने पर विचार कर सकते हैं।

आप MOSFET के माध्यम से उतनी शक्ति नहीं डाल रहे हैं, और MOSFET 50 A * 15 V = 750 वाट को नहीं संभाल रहा है।

जब MOSFET बंद हो जाएगा तो 15 V को लगभग कोई भी करंट (सिर्फ लीकेज) नहीं होगा, कम करंट के कारण जो MOSFET को गर्म करने के लिए पर्याप्त शक्ति नहीं होगी।

जब पर MOSFET 50 एक संभाल लेंगे, लेकिन यह 4 Mohm से कम प्रतिरोध होगा (जब यह अच्छा है) ताकि साधन 10 वाट। यह ठीक है, लेकिन आपको MOSFET को ठंडा रखना होगा।

डेटशीट के 8, "अधिकतम सुरक्षित संचालन क्षेत्र" पर ध्यान देने के लिए विशेष ध्यान दें, आपको उस क्षेत्र में रहना चाहिए या MOSFET को नुकसान पहुंचाना चाहिए।

निष्कर्ष: तो क्या आप कर सकते हैं? हां, आप कर सकते हैं, लेकिन आपको यह निर्धारित करने के लिए कुछ "होमवर्क" करना होगा कि क्या आप सुरक्षित सीमा के भीतर होने जा रहे हैं। बस यह मानते हुए कि एक MOSFET एक निश्चित वर्तमान को संभाल सकता है क्योंकि यह विज्ञापित है जैसे कि आपदा के लिए एक नुस्खा है। आपको समझना होगा कि आप क्या कर रहे हैं और क्या कर रहे हैं।

उदाहरण के लिए: चूंकि 4 ए के माध्यम से 50 ए पहले से ही 10 डब्ल्यू बिजली अपव्यय देता है, इसलिए पीसीबी पर सभी कनेक्शन और निशान के लिए इसका क्या मतलब है? उनका प्रतिरोध बहुत कम होना चाहिए !


आपने मुझे इसमें हरा दिया! मैं एक उत्तर लिखने के माध्यम से आधा था, लेकिन आपने कहा कि मैं जो कुछ भी करने जा रहा था, और थोड़ा और अधिक! मुझ से +1!
एमसीजी

धन्यवाद! आखिरकार मैं ऐसा करने के बारे में बहुत बेहतर महसूस करता हूं। मुझे लगता है कि मैं एक अच्छी गर्मी सिंक का आदेश दूंगा!
जॉन लेउन्हागेन

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आप यह भी उल्लेख करना चाह सकते हैं कि चालू और बंद राज्यों (दोनों दिशाओं) के बीच संक्रमण की योजना बनाई जानी चाहिए। MOSFET को नियंत्रित करने वाली सर्किट्री को पर्याप्त वर्तमान (दोनों ऑफऑन और ऑनऑफ) के साथ गेट को चलाने में सक्षम होने की आवश्यकता होती है, ताकि MOSFET राज्यों के बीच संक्रमण करने में कम समय खर्च करे, ताकि यह बड़ी मात्रा में बिजली की खपत न करे ( गर्मी में परिणामी) जबकि यह केवल आंशिक रूप से है। बिजली MOSFETs के लिए, गेट कैपेसिटेंस काफी महत्वपूर्ण हो सकता है, गेट को "सामान्य" लॉजिक आउटपुट द्वारा प्रदान किए जाने की तुलना में अधिक वर्तमान के साथ ड्राइविंग की आवश्यकता होती है।
मकेन

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यह उन रेटिंगों के लिए CASE तापमान 25C होने के महत्व पर जोर देता है। यदि मामला 25C है और वातावरण 25C है, तो डिवाइस किसी भी शक्ति को नष्ट नहीं कर रहा है! वहाँ हमेशा पैकेज और heatsink / हवा / पीसीबी के बीच थर्मल प्रतिरोध किया जाएगा, और उस प्रतिरोध भर में किसी भी शक्ति एक तापमान वृद्धि उठाना होगा - बस एक वोल्टेज में एक प्रतिरोध परिणाम के माध्यम से वर्तमान की तरह।
अंज

यदि वह MOSFET को एक चर अवरोधक के रूप में उपयोग कर रहा है, तो यह आग पर मर जाएगा। उदाहरण के लिए, 25A के लिए करंट को सीमित करने का मतलब होगा 0.3R के प्रतिरोध पर समायोजन। यह 187.5W अपव्यय के लिए काम करता है। बूम।
बरेलिमैन

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@Bimpelrekkie के अच्छे उत्तर को लागू करते हुए, जब आप अपना लोड बंद करते हैं, तो मैं वर्तमान प्रवाह के लिए वैकल्पिक मार्ग की आवश्यकता पर आपका ध्यान आकर्षित करना चाहूंगा।

भले ही आप (सैद्धांतिक रूप से) शुद्ध प्रतिरोधक भार के लिए करंट को नियंत्रित कर रहे हों, इसमें कुछ आवारा इंडक्शन शामिल हो सकते हैं। इसलिए, जब आप 15A को बंद करते हैं, तो यह अधिष्ठापन मस्जिद टर्मिनलों में एक वोल्टेज ओवरशूट का कारण होगा, जो इसे टूटने और परिणामस्वरूप विनाश में ले जा सकता है। यहां तक ​​कि तारों का स्व-अधिष्ठापन वर्तमान की इस राशि के साथ कुछ समस्या पैदा कर सकता है।

विशिष्ट समाधान लोड के साथ विरोधी समानांतर में एक डायोड रखने के लिए है, जैसे नीचे दिए गए चित्र में:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

इसके अलावा, जैसा कि आप बिजली अपव्यय के बारे में चिंतित हैं, यह भी उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि जब मच्छर स्विच पर और बंद हो रहा हो हर बार चैनल के बनने या अवरुद्ध होने पर कुछ ऊर्जा नष्ट हो जाती है।

स्विचिंग के कारण विघटित शक्ति लगभग है:

Pswitching=12VIloadfswitchingtswitching

जैसा कि आप देख सकते हैं, यदि आप स्विचिंग प्रक्रिया में लंबा समय बिताते हैं, तो मस्जिद बहुत अधिक शक्ति तक फैल सकती है और यह एक समस्या होगी।

संक्रमण को तेज करने के लिए, आपको आर्डिनो और मस्जिद के बीच एक गेट ड्राइवर सर्किट का उपयोग करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, गेट ड्राइवर सर्किट अनिवार्य है यदि आप बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक टर्मिनल से जुड़े मस्जिद का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। इस स्थिति में, arduino गेट और सोर्स टर्मिनल के बीच एक सकारात्मक वोल्टेज उत्पन्न करने में सक्षम नहीं है, क्योंकि स्रोत लोड वर्तमान स्थिति के आधार पर फ्लोट करेगा।


जानकारी के लिए धन्यवाद। तो क्या आपके कहने का मतलब यह है कि अगर मेरे पास बिजली आपूर्ति के सकारात्मक से जुड़े मस्जिद का स्रोत है, तो मुझे एक ड्राइवर सर्किट की आवश्यकता होगी? लेकिन अगर मेरे पास लोड के बाद स्रोत जुड़ा हुआ है और फिर जमीन से नाली है तो मैं इसे बिना ड्राइवर सर्किट के नियंत्रित कर सकता हूं?
जॉन लेउन्हेगन

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हाय @ जोनलूयेनजेन। दरअसल, जिस मामले में एन चैनल MOSFET सप्लाई के पॉजिटिव टर्मिनल से जुड़ा है, उसे उसके ड्रेन से कनेक्ट होना चाहिए, न कि उसके सोर्स पिन से। यदि आप एन-एमओएस के स्रोत को आपूर्ति के सकारात्मक नेतृत्व और नाली से लोड से जोड़ते हैं, तो यह हमेशा इसके आंतरिक शरीर डायोड के कारण आचरण करेगा।
लुइस पोसट्टी

एक ड्राइवर की आवश्यकता के बारे में: आप केवल एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ सीधे एक एन चैनल मॉस्फ़ेट ड्राइव कर सकते हैं यदि आप स्रोत पिन को माइक्रोकंट्रोलर के ग्राउंड के एक ही पोटेंशियल से बाँधते हैं। इस तरह, आप स्रोत से उच्च वोल्टेज वाले गेट को ड्राइव कर सकते हैं, बस अपने यूसी के GPIO को एक तर्क उच्च पर खींच कर। हालाँकि, आपके जैसे एप्लिकेशन में, गेट ड्राइवर का उपयोग करना हमेशा अच्छा होता है, क्योंकि यह स्विचिंग को तेज़ बनाता है और एक उच्च वोल्टेज (10V ~ 15V) के साथ गेट को चार्ज करता है, प्रवाहकीय चैनल के प्रतिरोध को कम करता है और इसलिए शक्ति अपव्यय होता है। ।
लुइस पोसट्टी

समझा। तो क्या गेट को उच्च वोल्टेज पर चार्ज करने से स्विच तेज हो जाता है? क्योंकि यदि ऐसा है, तो क्या आप दूसरी मस्जिद का उपयोग कर सकते हैं, जिसका नाला +12 वी से जुड़ा है और इसे नियंत्रित करने के लिए पहली मस्जिद के द्वार तक स्रोत है?
जॉन लेउन्गेन सेप

जिस सर्किट का आपने उल्लेख किया है, वह मुख्य मस्जिद के गेट को 5V से नीचे कुछ मूल्य तक चार्ज करने के लिए काम करेगा, क्योंकि तब द्वितीयक मस्जिद के Vgs इसे राज्य पर रखने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। इस लेख पर एक नज़र डालें, जो मस्जिद
लुइस पॉसपट्टी

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Google "ठोस राज्य रिले", और आप जितना जानना चाहते हैं, उससे अधिक आपको मिल जाएगा। और वे एसी के साथ काम करते हैं, अगर आवश्यकता कभी उत्पन्न होनी चाहिए। वे स्वयं निहित हैं और आवश्यक सुरक्षा सर्किटरी में निर्मित हैं।


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ध्यान रखें कि सभी ठोस राज्य रिले डीसी स्विच नहीं करेंगे, कई केवल एसी हैं (आमतौर पर क्योंकि वे स्विचिंग तत्वों के रूप में triacs या thyristors का उपयोग करते हैं)। इसके अलावा, यदि आप ईबे या अमेज़ॅन से खरीदते हैं, तो वे कल्पना या "सुरक्षात्मक सर्किटरी" के लिए हो सकते हैं या नहीं हो सकते हैं। दी, यह असतत ट्रांजिस्टर के रूप में अच्छी तरह से सच है।
jms

उस टिप्पणी के लिए धन्यवाद। इसके अलावा, ऐसे कई उपकरण भयावह रूप से संचालित और विकिरणित ईएमआई उत्पन्न करते हैं! स्थायी स्थापना पर बसने से पहले इसे जांचना आवश्यक है।
richard1941
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