Control de alta corriente (1000A) con MOSFET

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Actualmente estoy diseñando un soldador por puntos de descarga capacitiva y me encuentro con el problema de la conmutación.

Planeo usar algunos súper condensadores en serie para descargar alrededor de 1000 A en un período de tiempo muy corto (muy probablemente menos de 100 milisegundos). Planeo cargar los condensadores a alrededor de 10V.

Así que esencialmente necesito un dispositivo capaz de entregar un pulso corto de corriente muy alta. No quiero descargar toda la carga del condensador de una vez, por lo que los SCR no son una solución a mi problema. He estado mirando MOSFET, y este me llama la atención: http://www.mouser.com/ds/2/205/DS100728A(IXTN660N04T4)-1022876.pdf

Sin embargo, no estoy seguro de cómo interpretar exactamente la hoja de datos. ¿El MOSFET es capaz de conducir 1800A como indica su corriente de drenaje pulsado? ¿O está limitado a 660 A (o incluso 220 A), lo que me obliga a conectar algunos de estos en paralelo? ¿O estará bien uno de estos MOSFETS? Según mis cálculos preliminares, un MOSFET solitario conectado directamente a los condensadores sin ninguna otra resistencia se estaría disipando alrededor de 900 W, lo que parece estar dentro del rango de la hoja de datos.

Entonces, esencialmente, ¿estoy interpretando la hoja de datos correctamente, o necesito pedir algunos de estos MOSFET (y si es así, ¿cuántos adivinarías?)

mosfet high-current supercapacitor high-power LetterSized
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Suponiendo que el tiempo de repetición de su pulso sea lo suficientemente largo, ese dispositivo debería ser capaz de manejarlo. Sin embargo, no estoy seguro de las supercapas y el cableado. Lo de 900W no significa mucho si el tiempo de repetición de su pulso es bajo.
Trevor_G
Sería muy útil si pudiera describir su corriente de drenaje más completamente. Al igual que con un gráfico. ¿Estás pensando que es 1000A por 0.1 segundos? ¿O estaría modulando el FET de forma intermitente durante los 0.1 segundos? ¿Cuál es la energía máxima del pulso, en julios?
mkeith
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Sin embargo, tengo la sensación de que está subestimando la corriente requerida para soldar por puntos. Los valores mínimos que estoy viendo son como 6kA y hasta 100kA.
Trevor_G
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Si el ESR total en los límites y FET es de 9 mOhms, a 1000 A, eso es un problema. Estás descargando toda la potencia en el soldador y ninguna en el punto que se está soldando. Necesita la mayor parte de la resistencia donde desea que esté el calor.
Brian Drummond
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@DaPasta: la descarga de tapas de audio para automóviles "2F" con un SCR @ 15V funciona bien para la soldadura por puntos a 18650 como lo está haciendo (probablemente). El uso de un suministro de sobremesa CC / CV @ 10A los recargará en menos de 10 segundos. La potencia de soldadura se controla mediante voltaje en las tapas.
Bryan Boettcher

Respuestas:

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Mire la página 4, figura 12, gráfico del área segura de operación. Eso es exactamente lo que necesitas.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Estás hablando de pulso único, ¿verdad? No mencionaste ninguna repetición o sincronización en absoluto. Si abre Mosfet con fuerza, digamos que Rdson mide 0.85mOhms. En el caso de 1000A, el Vds será inferior a 1V, por lo que debe mirar el lado izquierdo del gráfico.
No hay línea para el pulso de 100 ms, por lo que debe interpolar entre DC y pulso de 10 ms. La corriente segura es mucho más baja que 1000A. Es como 400A. Y es el máximo.

Chupacabras
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Gracias por la respuesta informativa. Solo para seguir, ¿por qué supones que Vds es inferior a 1V? ¿Qué estipula su valor?
LetterSized
Ley de Ohm. Rdson = 0.85mOhm, I = 1000A. V = R * I = 0.85V. Tiene una fuente de alimentación de 10 V, pero eso no significa que habrá 10 V en DS, porque habrá otras partes en su circuito con su caída de voltaje, ¿verdad?
Chupacabras
¿Es el "límite de corriente de plomo externo" alguna propiedad de la prueba o que simplemente no quieren que empujes constantemente> 200 A a través de los cables que hayas atornillado a la cosa?
Nick T
En mi humilde opinión, el "límite de corriente de plomo externo" es el límite de los enlaces físicos de la caja al silicio y el límite de la caja misma.
Chupacabras
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depende de la relación encendido / apagado, cuánto calor se produce. Estos bloques de transistores tienen una limitación, que es una transferencia de calor. No son tan buenos cuando se enfría, otro inconveniente es la gran capacidad de la puerta, por lo que necesitará un controlador de puerta muy costoso y potente, incluso más si los pone en paralelo.

En mi opinión, puede hacer un mejor circuito si usa un montón de transistores D2Pak en paralelo. D2Pak puede manejar más corriente, pero entonces necesitaría una PCB complicada.

Marko Buršič
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¿Puedes agregar algún ejemplo de tales transistores?
Chupacabras
@Chupacabras Aquí está, no son D2Pak, pero mire el concepto (preste atención en la barra de bus de cobre dentro de la PCB): infineon.com/dgdl/…
Marko Buršič
Me gusta la idea;)
Chupacabras
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Deberías preocuparte un poco más por los súper condensadores. Algunos modelos Murata de "alta corriente" están clasificados para hasta 10A. Otros súper condensadores tienen una clasificación en el rango de miliamperios.

Klaws
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