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大電力超低損失 Nch FETリレー を作る

 FETセパレータ充電基板をサブバッテリに接続する為にはACC直結自動充電でも良いのですが、大電流は電圧降下が大きくなり、メインバッテリー近くから接続する必要があり、リレースイッチが必要となります。

折角電子化したにもかかわらずメカ式リレーを使用するのは片手落ちとの事で要望もあり電子化の試作を始めようとしています。100AH超バッテリ接続の為の12V大電力リレーの代替としても可能なもの。

Pch FETではゲートドライブは簡単に済みます。
先の記事にも小型小容量の物を作っていますが、FETセパレータに使用するには容量も足りませんし、オン抵抗がSBD並では実用にはなりません。Pchで低オン抵抗の2SJ607でも10mΩ程度です。10A流すと0.1Vの電圧降下となります。用途によっては十分かも知れませんがもう一桁頑張りたいところです。しかしPch-FETでは入手可能なものは見当たりません。

そこで以前10A級昇圧充電基板で使用したゲートドライブ回路の流用です。ゲートドライブ用の電源としてLTC1144がありますが秋月電子でも300円もする! 今回は手持ちタイマICの発振回路として手持ちのLMC555を使用。車載には最大定格に近いので12V動作とします。12Vツエナーも手持ちですが丁度目的のゲート電圧が得られる予定。
fetrly_nch2.jpg
回路の消費電流は10mA以内で、オン時も増加することはありません。
FETを2個使っているのはオフ時の逆流防止です。FETの IRLB3813PBFはオン抵抗が低く大電力で安価なものを選択しました。規格30V260A 1.95mΩ 2個で0.02Vの電圧降下となる予定です。損失は僅か100Aでも0.2Wにしかなりません。発熱の心配が無いと言う事になります。
 
意外とWebでN-ch FET ハイサイドスイッチで検索しても見当たりません。ゲートドライブ専用ICを使った似た回路で1件みられましたが。

今回はとりあえず上記の回路でチャレンジです。回路はLTSpaiceでシュミレートを行い、試作してみます。さて成功となるか?


Nch FETを使うハイサイドSWはこんなにも大変。ローサイドに使用すればFET1個で済むのに........................続く
注:この記事は改良変更が必要です。簡略化も可能です。NchFETリレー改良型をHPに掲載しています。

| サブバッテリー | 21:43 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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