Мощный мосфет в линейном режиме.

[Илья МГУ]

Добрый день!
Речь об использовании мощного мосфет типа такого: https://www.chipdip.ru/product/bta140-6 ... n-66549499 в качестве балласта для ветрогенератора. Давно бьюсь с этой проблемой, и пока безрезультатно. Схем балластных регуляторов много, половину из них я перепробовал, они мне не подходят.
В чём загвоздка. Внутреннее сопротивление генератора получается сопоставимой с сопротивлением балласта. Поэтому все существующие схемы способны работать только с питанием от аккумулятора, поскольку им нужно достаточно стабильное питание. С питанием от самого генератора их использовать не получится, поскольку при включении балласта напряжение питание схемы проседает вдвое. Использовать питание от аккумулятора я не хочу, и на то есть причины.
В итоге, и появилась идея использовать мосфет в качестве балласта. При повышении напряжения генерации он "приоткрывается" и начинает стабилизировать выход генератора. Схема получается простой как лом.

Главный вопрос: можно ли использовать мосфет в длительном линейном режиме? Максимальная мощность генератора в районе 250Вт. Мосфет можно надёжно закрепить на металлическом основании для отвода тепла.

[diplodok]

мосфет типа такого

И ссылка на симистора .......?????

Схему в студио. Твоя.

[Николай_С]

[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4786456#p4786456"]Речь об использовании мощного мосфет типа такого: https://www.chipdip.ru/product/bta140-6 ... n-66549499 в качестве балласта для ветрогенератора.[/uquote]Наверное, надо начать с того, что по ссылке открывается симистор BTA140-600, а не мосфет. Во-вторых, корпус ТО-220 способен рассеять не более 100 Вт, а реально и того меньше. В-третьих, линейный режим в полупроводниковых компонентах при больших токах - это зло. От разогрева начинают плыть все параметры, ток возрастает выше критического и наступает лавинный пробой с КЗ.
Теперь расскажите нам почему категорически не хотите использовать внешнее питание.

P.s. Да, и расскажите нам чем закончилось применение мосфетов в контроллере этого ветрогенератора: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=199538

[u37]

Есть два состояния ветряка:
1. он крутится и есть лишняяя энергия, которую надо слить в резистор. Если резистор убрать и "банально" замыкать выход генератора, то вся энергия, выработанная в генераторе будет рассеиваться В_ГЕНЕРАТОРЕ и ему настанет .ец
2. ветряк обнаруживает перегрузку по врещению и невозможность эту энергию слить в аккумулятор И закорачивает_генератор_для_полной_остановки. Т.е. приходит в остановку. При этом лопасти или не вращаются или делают это едва заметно. В генераторе не возникает экстра высокого нагрева.
Посему, для режима вращения (1 случай) энергию сливают в контролируемый потребитель, большой резистор, который это тепло и рассеивает. Посему, "закорачивать" ветряк при вращении - это даже обсуждать смешно. Заменить сбросовый резистор на потребитель мощности на базе активных структур - по функционалу разници особой не будет, а проблем наживете, смысл? Если так не нравится нагрузочный резистор, заведите на него транзистор и ШИМ, и ШИМ-ом плавно регулируйте то, что улетит в тепло. При этом будет выполняться главное - транзисторы будут в ключевом режиме и на них не будет выделяться гигантская мощность.

[AlexS4]

абсолютно согласен с u37, если не получается придумать как полезно утилизировать лишнюю энергию (на свет например)
то надо сливать ее во внешний нагреватель через pwm. использовать в качестве балласта сам транзистор дико неэффективно из-за узкого диапазона рабочих температур, до ~130C. проволочный же нагреватель можно до 500+С смело греть без каких либо конструктивных проблем. ну или нагреватель бойлера скажем использовать.

для реализации такой схемы нужен только маломощный (~100mW ~12V) источник напряжения для затвора силового fet в pwm
но и его элементарно запитать от самого ветряка! можно даже ограничить pwm фактор скажем 95% чтоб были гарантированные выбросы достаточно высокого напряжения и прямо без бустерной схемы использовать их для подзарядки конденсатора питания pwm.



зы а 250W скорее всего и в обмотках самого генератора можно безопасно рассеивать, но зависит от конструкции, если обмотки хорошо продуваются самим ветром независимо от частоты вращения то скорее всего проблем не будет. тогда просто коротить с помощю pwm.

[>TEHb<]

Взять реле-регулятор от мопеда.

[abc]

Использовать мощный MOSFET в кач-ве нагрузки можно, но, как уже сказали, сложно - надо очень тонко держать ему управление.
А корпус лучше взять TO247 - он допускает гораздо бОльшие токи

[Илья МГУ]

[uquote="diplodok",url="/forum/viewtopic.php?p=4786459#p4786459"]

мосфет типа такого

И ссылка на симистора .......?????

Схему в студио. Твоя.[/uquote]

Виноват, перепутал ссылку. Речь про такие транзисторы:
https://www.chipdip.ru/product/auirf132 ... 9000107199

[Martin76]

Такой корпус сложно охладить. Когда видите рассеиваемую мощность того или иного транзистора, то читайте сноски в даташите, при каких условиях ее обещают. Обычно при температуре корпуса 25гр. Как эти условия вам достичь и как отводить тепло - производителя не волнует.

[Илья МГУ]

[uquote="u37",url="/forum/viewtopic.php?p=4786467#p4786467"]Есть два состояния ветряка:
1. он крутится и есть лишняяя энергия, которую надо слить в резистор. Если резистор убрать и "банально" замыкать выход генератора, то вся энергия, выработанная в генераторе будет рассеиваться В_ГЕНЕРАТОРЕ и ему настанет .ец[/uquote]

Кстати, а не настанет. Генератор с возбуждением от постоянных магнитов работает в режиме насыщения тока. При закорачивании обмоток он будет греться с мощностью Rвн. х Iнас. Поэтому, китайцы и делают контроллер с тремя тиристорами, закорачивающими обмотки.
Отсюда оговорочка описочка по Фрейду с тиристором. Я в сторону тоже поглядываю)

Добавлено after 1 minute 43 seconds:
[uquote="Martin76",url="/forum/viewtopic.php?p=4786505#p4786505"]Такой корпус сложно охладить.[/uquote]

А чего сложного? Его можно припаять к медяхе любой площади и прикрутить к массивной металлической детали через пасту.

[Martin76]

Его можно припаять к медяхе

И будет уже три перехода для тепла, в отличие от того же ТО247 с намного большей площадью теплоотдачи.

[Николай_С]

[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4786504#p4786504"]Виноват, перепутал ссылку. Речь про такие транзисторы:
https://www.chipdip.ru/product/auirf132 ... 9000107199[/uquote]Эта миллипизерная фигнюшечка в корпусе D2PAK-7 вообще на печатную плату паяется и охлаждается за счет её медных полигонов. Даже и не мечтайте, что она 250 Вт рассеивать будет, в лучшем случае 2-3 Ватта.

[Илья МГУ]

[uquote="Николай_С",

P.s. Да, и расскажите нам чем закончилось применение мосфетов в контроллере этого ветрогенератора: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=199538[/uquote]

Мне очень запала идея уважаемого u37 из упомянутой ветки. Одно из нужных устройств я сделал. Это "отрубатель генераций" расположенный в аккумуляторном отсеке. Второе требуемое устройство - ограничитель напряжения ветряка настроенный на18-20В. Просто отключать ветряк без регулятора нельзя, поскольку это приведёт к разносу ротора и резкому увеличению нагрузки на мачту. С ентим вторым устройством сейчас и занимаюсь.
Внешнее питание регулятора от аккума мне не нравится наличием третьего провода и ещё много чем другим. Сейчас на выходе ветряка стоит мощный диод, который исключает утечку в обратном направлении, и мне это очень нравится.

[diplodok]

Схема получается сложная:
1. Если следим за напряжение
- пиковый детектор, двуполярный? + запоминание
- сравнение + логика
- управление MOSFET's

2. Если период
- генератор "опорного" периода
- схема перехода через 0
- Сравнение + логика
- управление MOSFET's

Я набросал какой-то вариант. Если на нагрузку уходят 50W , то на транзисторе 2W

Вот почему я хочу посмотреть на "простую как лом" схему ТС.

[Илья МГУ]

[uquote="Николай_С",url="/forum/viewtopic.php?p=4786512#p4786512"][uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4786504#p4786504"]Виноват, перепутал ссылку. Речь про такие транзисторы:
https://www.chipdip.ru/product/auirf132 ... 9000107199[/uquote]Эта миллипизерная фигнюшечка в корпусе D2PAK-7 вообще на печатную плату паяется и охлаждается за счет её медных полигонов. Даже и не мечтайте, что она 250 Вт рассеивать будет, в лучшем случае 2-3 Ватта.[/uquote]

Ну почему же? Я видел такие припаянными на коллектор водяного охлаждения. Тепловой переход в пайке к медяхе мизерный.

[Николай_С]

Ну, раз видели - делайте СВО. Расскажете что из этого получится.
Кстати, Вы так и не рассказали про опыт применения мосфетов в контроллере.

[AlexS4]

за 640р практичнее готовый pwm китайский взять и приляпать к нему старый чайник или обогреватель

в качестве балластного транзистора можно чтото более подходящее выбрать, скажем
https://www.chipdip.ru/product/wmj20n50 ... 8025269836 500V 20A 0.22Ω 278W TO247

но это не отменяет всего вышесказанного.

[Илья МГУ]

Добавлено after 7 minutes 27 seconds:
[uquote="Николай_С",url="/forum/viewtopic.php?p=4786517#p4786517"]Кстати, Вы так и не рассказали про опыт применения мосфетов в контроллере.[/uquote]

Контроллер "отрубатель генераций" сделал так: пять P-канальных мосфетов в корпусе Dpak3 управляются ардуиной через драйвер. Для ардуины написал скетч, который отключает генерации при достижении 13.9В на LiFePo аккуме и включает их обратно при разряде аккума до 12.8В. Получается некий цикл аккумулятора. Переключение будет редким, аккум 250ач. Разумеется всё это в помощь BSM, который также будет.
Опыт применения - летом. Пока только стендовое тестирование. Вроде, всё ок.

Добавлено after 3 minutes 12 seconds:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4786518#p4786518"]за 640р практичнее готовый pwm китайский взять и приляпать к нему старый чайник или обогреватель

в качестве балластного транзистора можно чтото более подходящее выбрать, скажем
https://www.chipdip.ru/product/wmj20n50 ... 8025269836 500V 20A 0.22Ω 278W TO247

но это не отменяет всего вышесказанного.[/uquote]

Представьте, есть у меня 640 руб и даже больше. Всё что есть у китайцев я знаю. Мне это не подходит.


[uquote="diplodok",url="/forum/viewtopic.php?p=4786514#p4786514"]Вот почему я хочу посмотреть на "простую как лом" схему ТС.[/uquote]

[diplodok]

Наличие ардуино в корне меняет задачу ... И это не моя задача.

[Илья МГУ]

Про ардуину, это из прошлой ветки. Здесь метод неприменим.