Ich entwerfe einen Vorladekreis, der im geschlossenen Zustand 200 A führt. Ich möchte MCO150 Silicon Controlled Rectifiers verwenden, aber sie werden den Strom nicht verarbeiten. Zwei parallel scheinen der kostengünstigste Weg zu sein, um mit dem Strom umzugehen, den ich brauche. Ich mache mir jedoch Sorgen um das thermische Durchgehen .
Die effektive Impedanz eines Geräts variiert mit der Temperatur. Wenn diese Impedanz mit der Temperatur ansteigt, teilen sich zwei Geräte parallel ziemlich gut. Das Gerät, das mehr Strom führt, erwärmt sich stärker und sein Anteil am Gesamtstrom fällt ab. Wenn jedoch die Impedanz des Geräts mit steigender Temperatur abnimmt, führt das Gerät, das mehr Strom führt, noch mehr Strom. Die Freigabe schlägt fehl und ein Gerät speichert den Strom, bis er stirbt.
Das Datenblatt für diesen SCR scheint das Problem des Temperaturkoeffizienten nicht zu behandeln. Wird nur angenommen, dass SCRs in der einen oder anderen Richtung einen Temperaturkoeffizienten haben? Wenn der Temperaturkoeffizient negativ ist, gibt es eine Möglichkeit, die beiden SCRs trotzdem zur gemeinsamen Nutzung zu zwingen? Oder sollte ich einen anderen Ansatz ausprobieren, z. B. ein einzelnes Gerät oder ein großes Schütz?
Antworten:
SCRs sind nicht gut parallel. Halbleiterübergänge wie bei SCRs, Dioden und Bipolartransistoren weisen einen Vorwärtsspannungsabfall auf, der mit der Temperatur abnimmt. Der heißere SCR zieht daher mehr Strom, wodurch er noch heißer wird, mehr Strom zieht usw.
Warum brauchst du SCRs? Ihre Hauptmerkmale sind ihr Verriegelungsverhalten und die Tatsache, dass sie mit großen Stromfähigkeiten hergestellt werden können. Wenn Sie nur Letzteres möchten, funktionieren mehrere MOSFETs parallel. Diese haben einen positiven Temperaturkoeffizienten, zeigen also kein thermisches Durchgehen. Sie müssen jedoch davon ausgehen, dass jeder der FETs den Strom gleichmäßig teilt.
Da FETs im eingeschalteten Zustand meistens resistiv aussehen, verringert eine Parallelschaltung nicht nur die Verlustleistung bei jedem, sondern auch die Gesamtverlustleistung. Bei 200 A verursachen nur 5 mΩ einen Abfall von 1 V und eine Verlustleistung von 200 W. Das Design ist nicht trivial, egal was Sie als Schalter verwenden. Es wird helfen, wenn diese 200 A nur in kurzen Impulsen mit einem viel niedrigeren Durchschnitt sind. Werfen Sie einen Blick auf das SCR-Datenblatt und sehen Sie den Vorwärtsabfall bei 200 A. Es wird auch nicht so schön sein, und Sie müssen sich auch mit einer erheblichen Verlustleistung beim SCR auseinandersetzen.
Glücklicherweise sind 5 mΩ für einige parallele FETs nicht so weit hergeholt. 4 FETs mit einer maximalen Rdson von 20 mΩ würden dies tun, und jeder würde nur 50 W verbrauchen, wenn sie den Strom gleichmäßig teilen würden. Ich würde wahrscheinlich beim Entwurf des thermischen Systems auf 100 W pro FET reduzieren.
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