Cómo conectar una fotovoltaica a un elemento calefactor directamente

Estoy tratando de conectar un panel fotovoltaico directamente a un elemento calefactor (bobina) sin usar una batería o un inversor y encenderlo o apagarlo usando un transistor o un tiristor.

Soy muy consciente de que el poder no será constante a lo largo del día y no tendrá ningún poder durante la noche, así que no tienes que advertirme sobre eso.

El panel suministra un máximo de 37 V y una corriente máxima de 8,3 A. Primero estaba buscando un MOSFET de alta corriente y encontré bastantes. En casa tenía IRF3205 que están clasificados para corrientes de hasta 110A y 55V.

Solo para estar seguro, conecté dos de ellos en paralelo siguiendo dos esquemas que encontré en el desbordamiento de pila. Puedes verlos en las siguientes imágenes:

Y aquí está el enlace a la publicación de desbordamiento de pila: MOSFET paralelos

Coloqué los MOSFET en un disipador grande y luego conecté los paneles fotovoltaicos. Los MOSFET tienen un diodo entre la fuente y el drenaje que se acortó unos segundos después de que conecté la alimentación de los paneles.

También tengo un diodo grande conectado al elemento calefactor para evitar la corriente inversa.

Nunca conecté el +5V DC a la puerta del transistor, lo que significa que siempre estuvo cerrado.

También intenté usar TIP35C que se cortó como el IRF3502.

¿Alguien puede sugerir una solución a este problema con cualquier tipo de transistor, o tal vez usando tiristores y un optoacoplador?

Solo para aclarar algunas cosas, el transistor o tiristor se conectará a un microcontrolador que controlará la conmutación de energía del panel fotovoltaico al elemento calefactor.

Bienvenido a EE.SE. (1) " 37V de potencia "; 37 V es una medida de voltaje, no de potencia, y solo decimos "un máximo de 37 V". (No diría "13 m de distancia".) (2) Si los diodos MOSFET conducían, entonces los tiene conectados al revés. (3) " Nunca conecté el +5V CC a la puerta del transistor, lo que significa que siempre estuvo cerrado ". No es así. La resistencia de la puerta es tan alta que son susceptibles a la tensión parásita. Necesita una resistencia desplegable para apagarlos correctamente. (4) Por lo general, los tiristores no son adecuados para los circuitos de CC, ya que no existe una manera fácil de apagarlos.
¡Agradezco su bienvenida! (1) Lo siento, no me di cuenta de que lo escribí así. Está arreglado ahora. (2) Verifiqué tres veces que el diodo no fuera al revés. Después de quemar los primeros 2 MOSFET, conecté dos más y sucedió lo mismo. Estoy seguro de que el diodo es el correcto, incluso revisé en Internet para ver si cometí un error. (3) Soy consciente del " voltaje perdido ", pero no pensé que podría ser suficiente para abrir el transistor. Lo intentaré de nuevo y te daré una actualización. (4) Pensé en apagar el tiristor con otro transistor menos potente, ¿funcionará?
Cuando el interruptor está apagado, ¿qué define el voltaje de la puerta? No veo resistencia pulldown.
Cuando estaba tratando de hacer esto con el TIP35C, puse una resistencia desplegable, pero el transistor se acortó en cuestión de segundos. Cuando estaba trabajando con el IRF3205, no puse una resistencia desplegable, porque eso es lo que vi en estos esquemas aquí en StackExchange.
Podría ser hora de publicar los esquemas reales. Estamos mirando sus esquemas sin panel solar, etc., y todos estamos adivinando.
El panel tiene 37 V , pero se muestran 5 V en el esquema: ¿se aplicaron accidentalmente 37 V a las puertas MOSFET? Si es así, el pin de la puerta solo puede aceptar un rango de +/-20V.
Como se muestra con la carga en el cable de la fuente, Vgate debe conducirse a Vload + Vgson para encender el FET. Para un suministro de > 20 V, el FET se destruirá.| SO Coloque la carga en el lado de drenaje del cct. PV+ - carga - FET_drain ... . | La compuerta flotante puede conducirse fácilmente a Vin por fugas. FET será destruido. SO Conecte las puertas a tierra con una resistencia en todo momento (digamos 10k pero cualquier cosa más pequeña también está bien). Considere conectar una puerta zener de 12 V a tierra para que las puertas NUNCA se puedan conducir por encima de los 12 V.

Respuestas (1)

Como se muestra con la carga en el cable de la fuente, Vgate debe conducirse a Vload + Vgson para encender el FET.
Para un suministro de > 20 V, el FET se destruirá.
SO Coloque la carga en el lado de drenaje del cct. PV+ - carga - FET_drain ... .

La compuerta flotante puede conducirse fácilmente a Vin por fugas.
FET será destruido.
SO Conecte las puertas a tierra con una resistencia en todo momento (digamos 10k pero cualquier cosa más pequeña también está bien).

Considere conectar una puerta zener de 12 V a tierra para que las puertas NUNCA se puedan conducir por encima de los 12 V.

El controlador de compuerta de 5 V es marginalmente bajo para IRF3205.
Probablemente esté bien, pero no tan completamente mejorado (activado) como le gustaría.
Las figuras 1 y 2 en la hoja de datos muestran Vdson vs Vgs e Id.
A 8A con Vgs = 5V, espere una disipación de FET de 0,1 ohmios Vds = V x I = 0,1 x 8 = 0,8 W, digamos alrededor de 1 vatio/FET.
No has dicho qué paquete estás usando.
Será aconsejable una cantidad modesta de disipación de calor.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf

¡Muchas gracias! Finalmente pude probarlo y sus esquemas funcionan perfectamente. Conectando la carga al lado de drenaje del MOSFET, tirando de la puerta a tierra y colocando un diodo zener de 12V resolvió el problema. El IRF3205 ni siquiera se calienta. ¡Una vez mas, Gracias!
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