Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Cichy przekaźnik na MOSFET-cie

25 Mar 2016 10:18 1530 12
  • Poziom 12  
    Witam Kolegów forumowiczów. Ponownie zwracam się z proźbą o przeanalizowanie poprawności mojej konstrukcji.

    Potrzebuję użyć przekaźnika na zasilanie żarówki 12V 21W, lecz jego głośna praca go eliminuje. Postanowiłem zrobić ala przekaźnik z MOSFET-a

    A oto schemat:
    Cichy przekaźnik na MOSFET-cie

    Pytanie czy ten układ będzie na tyle bezpieczny żeby go zamontować w pojeździe.
  • Poziom 31  
    Pod jakim względem bezpieczny?
    Jeśli chcesz zabezpieczyć układ sterujący tym przekaźnikiem przed przepięciami w układzie sterowanym, zastosuj transoptor.
  • Poziom 12  
    No to tak:
    Sygnał sterujący, pierwotnie zasila właśnie tą żarówkę, więc wydaje mi się że nie ma potrzeby go zabezpieczać. Martwię się natomiast zwarciem drenu MOSFETU z masą, co może nastąpić podczas przetarcia wiązki zasilającej żarówkę, lub niechcący podczas wymiany tej że żarówki.
    MOSFET ten ma wytrzymać 16 Amper, żarówka pobiera ok. 1.5 Am. Czy danie tam bezpiecznika 5 Am załatwiło by sprawę, czy sądzicie że MOSFET i tak ulegnie uszkodzeniu podczas takiego zwarcia. Ważną rzeczą jest aby MOSFET nie zają się ogniem po uszkodzeniu. W ten sposób wypaliło mi kiedyś dziurę w zasilaczu impulsowym. Chodzi o zabezpieczenie auta przed pożarem.

    Zamierzam dać jeszcze diody prostownicze na zasilanie i sygnał i jakiś Kondensator elektrolityczny na zasilanie. Tylko nie wiem za bardzo jaką wykorzystać pojemność.

    Czy to był by dobry pomysł?
  • Poziom 36  
    Bardzo to skomplikowałeś. Użyj tranzystora MOSFET z kanałem N. Źródło tranzystora do masy , dren do żarówki, drugi zacisk żarówki do bezpiecznika 6A zwłocznego a drugi zacisk bezpiecznika do zasilania. Między bramkę tranzystora a źródło włączasz równolegle diodę zenera 12V...15V i do bramki podłączasz jeszcze rezystor 1kR co jest zabezpieczeniem bramki przed przepięciami. Drugi zacisk rezystora stanowi wejście sterowania.
    W przypadku zwarcia żarówki lub przetarcia przewodów zanim zostanie uszkodzony tranzystor wcześniej spali się bezpiecznik.
  • Poziom 12  
    Żarówkę muszę sterować plusem, więc MOSFET z kanałem N odpada.

    Przerabiam lampy w samochodzie z amerykańskich na europejskie. Zawsze robiłem to na przekaźnikach, lecz strasznie hałasują, a po przerobieniu, jak pali się żarówka nie ma informacji o jej uszkodzeniu. Chcę to ulepszyć i pójść krok dalej. Teraz pracuję nad układem sprawdzającym obwód żarówki. Jak na razie za bardzo mi to nie wychodzi, ale się nie poddaję.
  • Specjalista elektronik
    Są ProFET-y (włączanie na plusie, sterowanie poziomami zbliżonymi do TTL, zabezpieczenia...), ale nie wiem, jak pasują pod względem dopuszczalnego prądu i ceny.

    Jeśli MOSFET jest na 16A, to pewnie wytrzyma impuls do 60A; można dać przy nim opornik szeregowy 0.22Om i bezpiecznik. Uwaga: zimna żarówka ma około 10X mniejszy opór, a trzeba tak dobrać bezpiecznik, żeby w razie zwarcia zdążył rozłączyć, zanim MOSFET się przepali, a duży prąd włączania żarówki go nie przepalił. Albo elektroniczne wykrywanie zwarcia.
  • Poziom 36  
    To nadal da się zrobić na N-MOSFET dlatego, że tranzystor tego typu jest włączny plusem względem źródła a to jest na masie. No chyba, że problemem jest ot, że żarówka jest z jednej strony fizycznie podłączona do masy i nie ma sensu tego zmieniać gdyż pociągnęłoby to zbyt dużo zbędnych zmian w całej instalacji? W takim przypadku należy pozostać przy P-MOSFETach.
    Z powodu niskiej rezystancji żarówki w momencie zapalenia jak również poziomu poboru prądu przez uruchamiane oświetlenie LED (ładowanie kondenstatorów przetwornicy prądowej) obwód należy zabezpieczać bezpiecznikami zwłocznymi a nie szybkimi. Tranzystor do żarówki 1.5A może być 16A lecz nie musi. Do tego typu obciążeia wystarczy tranzystor w obudowie SOT252 a nie TO220. Struktura tranzystora jak i wyprowadzenia spokojenie wytrzymają prąd rozruchowy.
    Dawanie zbyt wytrzymałego tranzystora nie koiecznie musi przynieśc efekt zgodny z ozekiwaniami gdyż jak nie ma w obwodzie bezpiecznika a tranzystor podoła prądowi zwarciowemu to ucierpi instalacja, stopią się przewody, które będą pracowały jak niskoomowe rezystory.
    Wypalenie w zasilaczu, o którym wspominałeś zapewne powstało w wyniku długotrwałego uszkodzenia termicznego. Układ musiał się nagrzać i wypalił laminat. W przypadku zwarcia tranzystory dosyć gwałtownie ale nie niepokojąco reagują na ten stan. Najczęściej dochodzi do rozpulchnienia obudowy tranzystora. Struktura bardzo szybko zostaje tak uszkodzona, że nawet powstałe zwarcie zostaje przerwane. Jeżeli po drodze w obwodzie jest dodatkowy odpowiednio dobrany bezpiecznik to nie ma takiej możliwości by doszło do powstania jakiegokolwiek zapłonu.
    Możesz przeprowadzić prosty test zwierając miejsce żarówki w obwodzie a następnie włączając sterowanie bramką tranzystora by przekonać się co się stanie gdy w obwodzie jest bezpiecznik oraz wtedy gdy go nie ma i jest sam tranzystor. Do podłączeń zastosuj przewody 0.7...1.25mm^2 i sprawdź. Metodą testów możesz również dobrać bezpiecznik. W samochodzie jest zwykle pokaźna skrzynka bezpiecznikowa czyli rozwiązanie zabezpieczające obwody zwarciowo jest jak najbardziej praktyczne i stosowane.
  • Poziom 35  
    Moim zdaniem w zasilaniu świateł samochodowych (głównych, czyli mijania/drogowych) nic nie zastąpi przekażników. Można wykorzystać PMOS, jednak układ będzie dużo bardziej skomplikowany, i co za tym idzie mniej niezawodny, oraz rezystancja styków przekażnika jest na tyle mała, że nie warto robić "eleganckich" układów włączania/wyłączania na tranzystorach.
    Jeżeli Kolegę interesuje sposób kontroli spalonej żarówki, oraz łagodny start świateł, tu jest sprawdzony w praktyce układ świateł na przekażnikach w kilku kolejnych wariantach:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=13360783#13360783
    Układ jest skonstruowany w ten sposób, że można go w przypadku awarii wyeliminować lub naprawić "na drodze", oraz nie może się zdarzyć sytuacja awarii dwóch lamp jednocześnie.
    W tym linku jest także podany drugi link do systemu kontroli (wszystkich) żarówek w samochodzie z wykorzystaniem kontaktronów.
  • Specjalista elektronik
    W samochodach zwykle żarówki są jednym stykiem połączone z masą (minusem) - dlatego wymyślono ProFET-y, które włączają na plusie.

    A co do tego, czy struktura tranzystora wytrzyma prąd rozruchowy żarówki, to trzeba sprawdzić w nocie katalogowej. Czytałem takie stwierdzenie, że tranzystor, w którego obwodzie użyto bezpiecznika, zabezpieczy go - paląc się w pierwszej kolejności. Ale nie musi ono być prawdą dla każdego tranzystora - już miałem w ręku tranzystor małej mocy (na 200mA), który przez kilka sekund wytrzymał prąd około 4A (więcej nie próbowałem, nie chciałem go przegrzać) - tyle, że to był dość stary tranzystor, technologa stopowa, bodajże BCY12 - nowoczesne planarne nie są tak odporne.
  • Poziom 38  
    Myślę, że nie ma co się "szczypać" tylko wykorzystywać inteligentne tranzystory. Sami używamy tych z rodziny AUIPS i naprawdę dość ciężko je uszkodzić jeśli obciążenie jest wybitnie rezystancyjne (nawet przez zwarcie w przewodach).
    Co do kotroli pracy obciążenia (żarówki) to wystarczy wykorzystać wyprowadzenie DG. W połączeniu z kontrolą stanu wejść i wyjść daje też większe pole odczytu bieżącej sytuacji.
    Cena takiego "tranzystora" nie przekracza 8-10PLN, zatem jest tylko 2 razy większa niż cena sklepowa zwykłego MOSFET-a.
  • Specjalista elektronik
    ZbeeGin - czy chodzi o takie? Z opisu wygląda, że to jest to samo, co ProFET-y.

    Co do impulsu prądu przy włączaniu - tranzystor IRF9Z34N (P-MOSFET, 19A, 68W, 0.1Om) wytrzymuje w impulsie 180mJ i coś koło tego dostanie przy włączaniu tej żarówki. Słabszy ma prawo się przepalić. IRF5305 jest mocniejszy (31A, 0.06Om, 280mJ).
  • Poziom 12  
    Dziękuję wszystkim za wyczerpujące wypowiedzi.

    W woli wyjaśnienia.

    Przeróbka polega na tym że muszę w aucie usunąć stop i migacz na jednej żarówce i zrobić je oddzielnie(Z Ameryki na Europe).

    Tak więc wszystko chcę zrobić przy module świateł nie ingerując w wiązce pojazdu.
    Polega to na zasymulowaniu dwóch odciętych żarówek opornikiem, żeby moduł nie widział ich błędu co spowoduje szybsze miganie kierunkowskazów na desce. wykorzystanie 3-ciego stopu na sterowanie światłami stopu bocznych lamp, wykorzystanie kierunkowskazów przednich na sterowanie kierunkowskazami tylnymi. I do tego układ który w momencie braku obwodu dołożonej żarówki rozłączy mi obwód symulowanej żarówki co spowoduje informację o jej przepaleniu.

    Także wszystko musi być sterowane potencjałem dodatnim, ponieważ żarówki w lampach są na stałe do masy.

    Oto schematy poprawionego przekaźnika MOSFET i układu który sprawdza stan żarówki.
    Proszę o wyrozumiałość, ponieważ układ sprawdzający stworzony został z czystej logiki przeze mnie i nie brałem pod uwagę żadnych przykładów, tak więc możliwe że istnieją prostsze metody.

    Cichy przekaźnik na MOSFET-cie Cichy przekaźnik na MOSFET-cie