Necesita un dispositivo de conmutación. ¿Debería ser un relé?

Estoy tratando de construir un sistema donde primero cargaría la batería (3.7V, 40A) y luego la descargaría a través de una resistencia de alto vataje. Para este propósito, conectaré una fuente de alimentación (15V-50A) con mi red eléctrica de CA. Sería seguido por un convertidor reductor síncrono que cargaría la batería (controlado a través de la señal PWM por el microcontrolador). El propósito de usar un convertidor reductor síncrono es su naturaleza de corriente bidireccional, lo que significa que podría suministrar la corriente desde la fuente de alimentación a la batería (durante la carga) y desde la batería a la carga (durante la descarga). Elegí IR3553 de International Rectifier Synchronous Buck Converter para ser utilizado. La idea aproximada la he dibujado, y se puede ver en la imagen de abajo.

Como se puede ver en la imagen, hay un dispositivo de conmutación que me ayudaría ( con la ayuda de mi microcontrolador ) a seleccionar entre la fuente de alimentación (durante la operación de carga) y la Resistencia (durante la operación de descarga) dibujada en rojo. Entonces mis preguntas son:

1) ¿ Qué dispositivo sería este? es un rele ?

2) Estaba pasando por relés en línea y se utilizan para estos fines. Pero lo que también encontré fue que hay diferentes tipos de relés, principalmente relés electromecánicos y relés de estado sólido. También encontré en un artículo en línea que los relés electromecánicos se usan cuando la corriente es de hasta 15A. Y los relés de estado sólido tienen corrientes más altas de hasta 100 A. Entonces, si mi fuente de alimentación proporciona una corriente máxima de 50 A, ¿eso significa que tendré que usar relés de estado sólido?

3) También descubrí que los relés están presentes con diferentes números. de polos para, por ejemplo, relés de 2,3,4,6,8 polos. En mi caso, creo que un relé de un solo polo haría el trabajo, ¿verdad?

4) ¿Qué otras cosas se deben buscar en las hojas de datos de los relés? por ejemplo, en mi caso (15V-50A) ¿qué cosas debo preocuparme cuando estoy seleccionando un relé?

Gracias.ingrese la descripción de la imagen aquí

En su pregunta anterior, observo que no votó ninguna respuesta ni "aceptó" la respuesta más útil para usted: electronics.stackexchange.com/questions/173593/…
lo siento, soy nuevo en esta comunidad, me uní hace un par de semanas, no sabía que uno tenía que hacerlo, pero ahora sí.
Eso no es un problema. Por cierto, ¿hizo que el dispositivo funcionara al revés como se sospechaba que lo haría?
Tenga en cuenta el hecho de que si hace que el chip IR funcione a la inversa, es posible que deba mantenerlo encendido, ya que su nivel mínimo de VCC de 4,5 V está por encima del voltaje de la batería. Una vez que dejes que se apague, es posible que no puedas volver a encenderlo. Solo un detalle de implementación que debe tener en cuenta una vez que logre que funcione como espera.
@Andyaka, lo siento por una respuesta tan tardía, no ordené ese convertidor reductor síncrono IC IR3550 sobre el cual también publiqué una pregunta . Y la razón es que este IC SÓLO está disponible en el paquete PQFN y, lamentablemente, no tengo la instalación para soldarlo. Así que ahora construiré un convertidor reductor síncrono usando el controlador IC NCP5351 y los transistores de potencia IRlb8748pbf NMOS.

Respuestas (2)

Ciertamente puede usar un interruptor electromecánico, pero en estos niveles actuales se llama contactor https://en.wikipedia.org/wiki/Contactor . También necesitará un circuito bastante pesado para impulsar su bobina, por lo que no podrá simplemente conectarlo a su MCU.

En su caso, solo necesita la forma más simple de arreglos de contacto, unipolar, unidireccional (SPST).

La alternativa obvia a un contactor es un relé de estado sólido (SSR), y hay buena información sobre su uso aquí http://www.sos.sk/a_info/resource/Crydom/Selecting%20a%20solid%20state%20relay. pdf _ Puede obtener clasificaciones actuales superiores a 100 amperios, por lo que no es un problema. Si decide seguir esta ruta, tenga en cuenta que DEBE usar un SSR con clasificación de CC, NO una unidad con clasificación de CA. Si utiliza por error un AC SSR, no podrá apagarlo.

Es posible rodar por su cuenta utilizando MOSFET disponibles en el mercado. Solo tenga en cuenta que lidiar con 50 amperios tiene su propio conjunto peculiar de problemas. Cosas como obtener suficiente rastro de cobre en una placa de circuito impreso para evitar quemar sus rastros. Cosas como hacer contacto con los cables de carga mecánicamente lo suficientemente fuertes (los cables son gruesos y difíciles de manejar) para ser confiables. Y estar absolutamente seguro de que obtiene suficiente impulso de puerta para encender completamente los MOSFET. Ciertamente es factible, pero no necesariamente en el primer intento. Es un caso clásico de hacerlo usted mismo o pagarle a otra persona por su experiencia en cómo hacerlo bien.

Dijiste que necesitaré un relé de un solo polo de un solo tiro. Pero después de revisarlo, llegué a la conclusión de que podría necesitar un relé de doble tiro de un solo polo. Como quiero CAMBIAR ENTRE mi fuente de alimentación y la carga, en lugar de simplemente conectar o desconectar un solo dispositivo. Y después de pasar por los relés SPDT, creo que serían mi elección. ¿Qué dices al respecto? ¿Tengo razón? También se muestra en esta imagen
Ups. Lo siento. Tienes razón, y me olvidé de todo sobre el requisito de alta. SPDT es.
Entonces, ¿eso significa que debo buscar un relé de estado sólido DC SPDT con vdc> = 12VDC y corriente de carga> = 50A? Porque he estado buscando durante bastante tiempo y todavía no he encontrado ningún dispositivo con una clasificación tan actual. La mayoría de ellos con los que me encuentro tienen una clasificación de corriente de carga <= 2A.
Además, los relés SSR SPDT rara vez están disponibles en línea (también con una clasificación de corriente de carga muy baja). La mayoría de SSR están disponibles en SPST. Entonces, ¿eso significa que tendré que buscar contactores? ¿O puedo encontrar SSR SPDT calificado según mis requisitos? Como dijiste anteriormente y también descubrí en línea que uno tiene que diseñar circuitos de controlador para relés de contactores/electromecánicos cuando son impulsados ​​por MCU, por lo que creo que mi preferencia sería encontrar un SPDT SSR adecuado. ¿Puedes ayudarme a encontrar uno por favor?
Estás buscando en los lugares equivocados. Pruebe Digikey, Mouser, Allied Electronics, Arrow, Future, etc. Si es absolutamente necesario, puede probar eBay, buscando "salida de CC de relé de estado sólido 40A", pero obtendrá cosas chinas de ascendencia desconocida, tenga cuidado con el comprador. Por ejemplo, ebay.com/itm/… te servirá, siempre y cuando confíes en él. Además, tenga en cuenta que necesitará un disipador de calor decente: los SSR baratos pueden tener una caída de 1 voltio, por lo que puede obtener 40-50 vatios.
Hacer un SPDT SSR es simple. Solo usa 2 SPST y controla las entradas por separado. En su caso, usaría controles separados de "carga" y "carga". Desea hacer esto de todos modos, ya que muchos DC SSR son bastante lentos, y no desea encender uno y apagar el otro simultáneamente, ya que puede obtener milisegundos de disparo.

Ciertamente puede usar un relé, pero también estaría tentado a usar MOSFET. El cable superior de la carga podría estar conectado a la entrada del regulador reductor de sincronización todo el tiempo con un dispositivo de canal N hermoso que conecte a tierra el extremo inferior de la carga. Esto hace que sea bastante fácil de controlar.

En cuanto a la desconexión de la "fuente de voltaje comercial", dado que en el modo de refuerzo, el voltaje de la entrada del buck puede ser significativamente más alto que el voltaje de la "fuente de voltaje comercial", podría usar un diodo en la salida de la fuente de voltaje que normalmente alimentaría corriente durante la carga, pero luego se bloquea en el modo de refuerzo.

Esto básicamente significa un fet de canal N y un diodo: -

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Me parece muy útil tu idea. Pero creo que, como dijo WhatRoughBeast en la publicación anterior, tendré que encargarme de otras cosas también mientras implemento esta técnica (rastreo de PCB, por ejemplo), creo que no debería optar por ella, ya que nunca antes había hecho un diseño de PCB. sería mi primera vez. Entonces puede ser que deba ir por los relés.
Si está extrayendo 50 A de la salida "impulsada", entonces la corriente tomada de la batería será mayor. Si no ha diseñado correctamente el convertidor reductor (para hacer frente a +50A en modo de refuerzo inverso), entonces toda la implementación fallará. Supuse que su convertidor reductor está diseñado por usted (de ahí su pregunta anterior sobre el dispositivo IR) y que debido a que está diseñando el reductor, implementar un interruptor de riel de alimentación es relativamente más simple. ¿No estás diseñando el circuito buck/boost? Básicamente, cualquier MOSFET utilizado como FET sincronizado tendrá que hacer frente a corrientes >50A.
Entonces, si uso un transistor de potencia de canal N como este , significaría que estaría disipando (@40A) alrededor de 1600x4.3mOhm = 7 vatios de potencia en el transistor, ¿verdad? La disipación está bien para mí, ya que mi objetivo principal ES disipar el poder. Pero, ¿qué pasa con el calentamiento del transistor? ¿Necesitaría usar un disipador de calor para eso? ¿O debo conducir mi transistor de potencia en modo PWM?
Calcularía entre 8 y 10 vatios y se requerirá un disipador de calor si se descarga durante más de unos segundos. Conducir el FET en modo PWM es irrelevante a menos que desee aplicar una carga pulsante.
Necesita un dispositivo de conmutación. ¿Debería ser un relé?
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