Tipo Mosfet para accionar un motor de CC de 100 A mediante pwm

Tengo un montón de motores DC hechos a medida. Se supone que funcionan en un rango entre 80Vdc y 120Vdc. La potencia nominal es de alrededor de 800-1000 W (están hechos a medida para una aplicación personalizada, por lo que las especificaciones son algo confusas...).

Ahora comienzan simplemente cambiando un contacto limpio, me piden que les dé una rampa y poder elegir la velocidad de rotación (no el sentido de rotación).

Estoy planeando manejar los motores usando PWM y algún microcontrolador industrial o PLC (aunque haré prototipos usando un Arduino), pero me está costando mucho encontrar un MOSFET adecuado para manejar un motor tan voluminoso. Cualquier recomendación al respecto es muy apreciada.

ACTUALIZACIÓN: Entonces, terminé usando un mosfet IRFB4115PbF, y funciona muy bien.

¿Está planeando hacer funcionar 10 de estos motores con un Mosfet de 100 A? Con ese Vdc y potencia nominal, cada motor individual solo necesita alrededor de 10 A. Incluso si desea ejecutarlos todos desde una sola señal de control, puede encontrar más partes 10A-20A en lugar de una parte 100A (entonces podría usar un Mosfet en cada motor). El costo de una pieza de 100 A (si existe) en comparación con las piezas de menor amperaje también será un factor importante.
Bueno, parece que existen a un precio no tan escandaloso: uk.farnell.com/international-rectifier/irfp4668pbf/… . . . . es.farnell.com/infineon/ipb072n15n3-g/…
@Nedd no, es una aplicación automotriz, planeo equipar cada motor con su propia electrónica
Entonces, ¿espera un aumento de 100 A o una corriente de parada en un motor 10?
Las últimas mediciones mostraron un "pico" de aproximadamente 90 A durante menos de un segundo durante el arranque y un consumo constante de aproximadamente 10 a 20 amperios en funcionamiento normal (la carga en el motor es variable). No hay datos sobre el bloqueo del motor, en realidad nunca se detiene debido a un embrague mecánico.
"es una aplicación automotriz". ¿Qué voltaje?
La fuente de alimentación de @BruceAbbott para un solo "vehículo" está en el rango de 80 a 120 V CC, que es el voltaje aplicado al motor de CC.

Respuestas (3)

Es posible que desee un IGBT para esto; la forma de usarlos es muy similar a un MOSFET, pero tienden a ser dispositivos mucho más resistentes (por ejemplo, todos los IGBT clasificados en> 100 A parecen tener clasificaciones de voltaje> 250 V también). Esto es importante debido a la patada inductiva que es bastante fácil de conseguir con cargas de motor. En teoría, los MOSFET están protegidos por sus diodos corporales, pero en la práctica también necesitan un circuito amortiguador para su confiabilidad.

Un ejemplo de un IGBT adecuado es AOK50B60D1, una pieza de 100 A y 600 V por $2,13 a 1k. Tiene una potencia nominal de 300 W, pero probablemente se disiparía un poco menos en su caso.

Si quiere un MOSFET, pruebe algo como IRFB4115PBF, 150V, 104A, $1.87; o IPP048N12N3.

EDITAR

Un poco más de detalle: IGBT vs MOSFET: elija sabiamente , por IRF

Los IGBT han sido el dispositivo preferido en estas condiciones:

  • Ciclo de trabajo bajo
  • Baja frecuencia (<20kHz)
  • Línea estrecha o pequeña o variaciones de carga
  • Aplicaciones de alto voltaje (>1000V)
  • Se permite el funcionamiento a alta temperatura de unión (>100 °C)
  • >5kW de potencia de salida

Las aplicaciones típicas de IGBT incluyen:

  • Control del motor: Frecuencia <20kHz, protección contra cortocircuito/límite de irrupción
  • Fuente de alimentación ininterrumpida (UPS): carga constante, típicamente de baja frecuencia
  • Soldadura: Corriente promedio alta, baja frecuencia (<50kHz), circuito ZVS
  • Iluminación de bajo consumo: Baja frecuencia (<100kHz)

Se prefieren los MOSFET en:

  • Aplicaciones de alta frecuencia (>200kHz)
  • Variaciones amplias de línea o carga
  • Ciclos de trabajo largos
  • Aplicaciones de baja tensión (<250V)
  • <500 W de potencia de salida

Las aplicaciones típicas de MOSFET incluyen:

  • Fuentes de alimentación conmutadas (SMPS): Conmutación dura por encima de 200 kHz
  • Fuentes de alimentación conmutadas (SMPS): ZVS por debajo de 1000 vatios
  • Bateria cargando
El igbt es un gran consejo. Tonto de mí, ni siquiera pensé en eso. Veo que todos estos componentes no aceptan niveles lógicos de 5 V como entrada, ¿puedo pedirle que me señale un acoplador simple o un circuito integrado de interfaz?
Los dispositivos IGBT son maravillosos para la electrónica de alto voltaje. Sin embargo, tienen un Vce en voltaje significativamente más alto que los MOSFET de bajo voltaje. La búsqueda de "IGBT" en Digikey y la observación de dispositivos individuales (a diferencia de los arreglos) muestra que el voltaje Vce ON más bajo de cualquier dispositivo que Digikey tiene en stock es de aproximadamente 1,15 V. Se pone peor a partir de ahí.

Los MOSFET grandes son sorprendentemente económicos. Acabo de hacer una búsqueda rápida en Digikey: voltaje superior a 200 V, corriente superior a 100 A. El dispositivo menos costoso es un IXTH110N25T-ND: 250V, 110A continuo, 24 miliohmios (que es un poco alto). Pero hay un par de docenas de otras opciones disponibles, que van hasta 230 amperios.

Obviamente, desea usar PWM para aumentarlos a cualquier velocidad que sea su objetivo. Dependiendo de lo que desee, esto puede ser tan simple como un temporizador 555 o un pequeño microcontrolador. Sin embargo, querrá usar un controlador FET adecuado para alimentar su FET.

110A * 24 miliOhmios = 2,6V. Esto está casi exactamente relacionado con el Vce del IGBT que sugerí :) Esto es a temperatura ambiente: la situación cambia a una temperatura más alta a favor del IGBT, me temo...
@Alex I: sí, elijo mostrar el MOSFET menos costoso que tenía al menos 200 V y 100 A. Por unos centavos más, tenemos el IRFP4668PBF-ND: 200V, 130A continuo, 9,7 miliohmios. Mi respuesta no tenía la intención de especificar qué parte debería usar el OP, sino mostrar que hay otras opciones disponibles y que él / ella debería ver lo que está disponible y elegir un dispositivo apropiado.

Por favor, solo toma el servo. Cualquier proyecto de este tipo te matará, a menos que tengas tiempo, dinero y conocimientos. Por otro lado, hay servos disponibles por $300 que hacen todo lo que necesitas. Solo desarrolle el suyo propio, si va a producir series de gran volumen.

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