Smart-ключ или чем заменить реле.
 

Чем заменить реле? Речь пойдет о смарт-ключах для
коммутации постоянного напряжения при допустимых токах нагрузки от 3 А до 21 А от производителя Infineon.
Я пользуюсь такими ключами достаточно давно и нареканий с моей стороны нет — одни только положительные эмоции... Эти микросхемы могут заменить реле, предохранитель, контролировать изменение в нагрузке. И все это в маленьком корпусе.

http://pccar.ru/attachment.php?attac...1&d=1479659925




Итак первая микросхема BTS50080-1TMA . На сайте производителя.

http://pccar.ru/attachment.php?attac...1&d=1479651507

Рабочее напряжение (напряжение коммутации) Vbb(on) - 5.5 .. 38 В
Защита от перенапряжения Von(CL ) - 39 В
Сопротивление в открытом состоянии при 150°C RDS(on) - 16 мОм
Номинальный ток нагрузки IL(nom) - 9.5 А
Ток нагрузки (ISO) IL(ISO) - 37.5 А
Ограничение тока IL6(SC) - 90 А
Ток в режиме ожидания Ibb(выкл)- 6 мкА

Встроенные функции защиты:
Защита от короткого замыкания с блокировкой
Защита от перегрузки
Ограничение тока
Защита от перегрева с повторным включением
Защита от перенапряжения
Защита от электростатического разряда (ESD)
Управляется ключ замыканием контакта «IN» на корпус (GND).




Цена в России. Цена на Alli.




Следующий ключ BTS640S2G.
На сайте производителя.

http://pccar.ru/attachment.php?attac...1&d=1479651927


Рабочее напряжение (напряжение коммутации) Vbb(on) - 5.0 .. 34 В
Защита от перенапряжения Von(CL ) - 43 В
Сопротивление в открытом состоянии при 150°C RDS(on) - 30 мОм
Номинальный ток нагрузки IL(nom) - 12.6 А
Ограничение тока IL6(SC) - 24 А
Ток в режиме ожидания Ibb(выкл)- 15 мкА

Защитные функции аналогичны предыдущему ключу.
Управляется ключ подачей логического положительного напряжения на контакт «IN».



Цена в России. Цена на Alli.





Следующий ключ BTS441RG . На сайте производителя.

http://pccar.ru/attachment.php?attac...1&d=1479652267

Рабочее напряжение (напряжение коммутации) Vbb(on) - 4.75 .. 41 В
Защита от перенапряжения Von(CL ) - 43 В
Сопротивление в открытом состоянии при 150°C RDS(on) - 20 мОм
Номинальный ток нагрузки IL(nom) - 21 А
Ограничение тока IL6(SC) - 65 А
Ток в режиме ожидания Ibb(выкл)- 10 мкА

Защитные функции аналогичны предыдущему ключу.
Управляется ключ подачей логического положительного напряжения на контакт «IN».




Цена в России. Цена на Alli.


Следующий ключ BTS724G.На сайте производителя.

http://pccar.ru/attachment.php?attac...1&d=1479652637
Имеет в распоряжении 4 канала с независимым управлением.

Характеристики каждого канала:
Рабочее напряжение (напряжение коммутации) Vbb(on) - 5.5 .. 40 В
Защита от перенапряжения Von(CL ) - 43 В
Сопротивление в открытом состоянии при 150°C RDS(on) - 90 мОм
Номинальный ток нагрузки IL(nom) - 3.3 А
Ограничение тока IL6(SC) - 12 А
Ток в режиме ожидания Ibb(выкл)- 20 мкА
Управляется ключ подачей логического положительного напряжения на контакты «IN1»,«IN2»,«IN3»,«IN4».




Цена в России. Цена на Alli.





http://pccar.ru/picture.php?albumid=309&pictureid=2090

хорошие наверно штуки, но у меня не пошли)))
начинился калиновских блоков "комфорта", там стоят такие, горят за милую душу.
я выдираю из иностранщины - VN02, VN05N, VND810SP, VNQ660SP и еще дофига подобных.
хотя, кому что нравится.

Уверяю - неплохие штуки... Не знаю, какие стоят в калининских блоках, но те , о которых я рассказал работают без проблем. Может конечно без мощных нагрузок, но в рамках параметров не горят...
"VN02, VN05N, VND810SP, VNQ660SP и еще дофига подобных."- что сказать повезло тебе, имеешь доступ...
Если обобщить - такие ключи точно могут заменить реле для коммутации. Малый размер, широкий спектр токовой нагрузки и коммутируемого напряжения, не требуют элементной обвязки... Но соглашусь с тобой: "Кому,что нравится".

Bts5242

Такими не пользовался по причине управления только логикой (3,3 В и 5 В совместимые логические выводы). Выбирал для себя с более широкими возможностями ( например BTS640S2 - Входное напряжение управления (DC) Vin -10 ... +16 V). Или еще проще (BTS50080-1TMA) - по замыканию на корпус (GND)...

Заинтересовало - почему горят...? Полазил по интернету, оказывается проблема широко известная - конструктивная не доработка АВТОВАЗА - производителя "Калины". "АВТОВАЗ признал что эта проблема существует с блоком ЦБКЭ 2190-3840080-10 в комплектации "Норма" и 2190-3840080-20 в комплектации "Люкс". В связи с этим после устранения этих проблем с июля 2015 г. АВТОВАЗ стал устанавливать ЦБКЭ вместо 2190-3840080-10 усовершенствованные 2190-3840080-50ИУ." Источник.

Это я так - в защиту Infineon...

Да кто ж против))) Только забугорцы почему то до сих пор не подружились с силовыми приборами этой фирмы. Максимум что встречалось, это LDO, ну и процы конечно.

Спорить не буду - все равно сравнить мне не с чем...

Первая причина на мой взгляд в Калина-1 - уроды проектировщики. Жгут к задним дверям перетирается в стойке об острый край панели и начинает коротить. Пока я его там изолировал - порезал все пальцы.
Дальше уже - сгорают эти микрухи на плате ("забыли" защиту развести наверное).
Лично сам я на второй год эксплуатации поменял данный блок два раза и один раз (после окончания гарантии) ремонтировал его у электронщика.

Современный подход в разработке / производстве всего и вся - работоспособность до окончания гарантийного срока (в идеале). От запаса прочности и долговечности современный рынок/производитель отказался намеренно...

skanch, а почему в Вашей схеме не используются диагностические выводы в BTS724 (именно по ним определяются проблемы с нагрузкой) и отсутствуют керамические емкости непосредственно на выводах 1117?
У меня в машинке стоят BTS840 (по сути - то же самое), моторолловский контроллер определяет обрыв или к.з. в цепи нагрузки и шлет по CAN-шине информацию в PCM.
Сами ключи, если их правильно использовать, очень надежны.
Обратите внимание на BTS660P. Он имеет сопротивление в открытом состоянии всего 9 мОм. При номинальном токе в 44А на ключе выделяется 17Вт
А у BTS555P вообще сопротивление 2.5мОм.
Уникальная цифра, практически близкая с сопротивлению контактов механического реле.

Нагрузка на канал не превышает 1,8 А - поэтому не вижу смысла использовать диагностический вывод. Микросхема работает почти в холостом режиме, ну если даже и произойдет короткое замыкание на выходе (что в данном случае маловероятно), то срабатывает внутренняя защита и проблемный канал отключится до устранения замыкания.
Для 1117 использую танталы (исправил схему) на входе и выходе - работает без проблем. Да и стабилизатор используется только для запуска BTS640S2 ...

А тут можно по подробнее))) С завода стоят, или сам поставил? что за контроллер определяет и шлет...
И нафига он шлет чето в ПСМ, если самодельное.

BTS660P уже не выпускается - замена BTS50055-1TMB ( корпус для моих поделок не подошел).

Это у меня штатное. BTS840 (тоже, кстати снятое с производства по infineon-ски, но успешно новым продаваемое на aliExpress) стоит в блоках 4х4 и SJB, возможно - и ABS (не разбирал). В первом подключает передний мост (включая электромагнитную муфту), во втором - выполняет много задач, например включение БС, ДС, ДХО (БС с 85% ШИМ), поворотников и контроля исправности этих цепей. Ford Explorer, 2008MY.

Я тут поштудировал немного и понял, что нехило так ошибался по поводу инфиниона))).
Лепят его оказывается куда ни попадя)))

Но как ни крути, а сгс-томсон я пока доверяю больше.

Решил провести стресс-тест для самого "горячего" из выше перечисленных мною ключей - BTS441RG. Нагрузил его двумя галогеновыми лампами на 12V/50W каждая, подключенных параллельно - ток нагрузки составил 7,8А. В рабочем режиме в течении 30 минут температура на микросхеме поднялась до +70 градусов и выше не двигалась... Затем на выходе микросхемы устроил "коротыш" - замкнул "+" и "-"... Микросхема отработала по фирменному описанию - сначала сработала внутренняя защита и пропало напряжение на выходе. Резко поднялась температура на корпусе микросхемы до +137 градусов. В этом режиме она находилась минут 30-35 - температура выше не поднялась. Убрал "коротыш" - тут же микра вернулась в рабочий режим-появилось напряжение на выходе (лампочки жарко засветились), температура постепенно стала падать, дошла до +74 градуса и больше не опускалась...
Прав AL98- для серьезных нагрузок необходим контроль выхода через диагностические выводы микры. Думаю, что нужно при превышении определенных параметров просто отключать через контроллер управляющий PIN микросхемы. Это решаемо...

можно более подробно описать алгоритм работы "информационного" пина?
не совсем понял - он дискретный или аналоговый?
просто например ситуация, используется X канальная сборка на смартах. где то нагрузка КЗ(условно), 5-10-12А и тд.
я в таких случаях всегда применяю полевик + токовый датчик, соответственно, на свое усмотрение всегда могу задать порог срабатывания.

"Информационный" пин на ключах Infineon не использую. Если нужно использовать настройки порога по току, то проще "программируемые" ключи IR3310, IR3313(S).
Порог срабатывания задается резистором R ifb, который рассчитывается по формуле
R ifb = (4.5 * Ratio)/(Id).
Где R ifb – нужный нам резистор, Ratio – параметр из даташита (для 3310 и 3313 равен 8800). Id – ток нагрузки.

Пример расчета на 10А для ключа IR3310.
R ifb = (4.5*8800) / (10) = 3960 Ом (3.9К).

Еще эти ключи очень полезны при подключении нагрузки, которая в момент включения имеет скачок по току - например электродвигатели.
В таком случае защита уже двухступенчатая.
Расчет нужно делать для двух токовых параметров Ifb_min и Ifb_max по вышеуказанной формуле.
Расчет RC-цепочки производится по формуле:
RC=T/(In*Vin/Vgstn).

Все параметры расчетов здесь.

спасибо за информацию.
не вижу преимуществ(для своих целей) по сравнению со связкой полевик+холл. где я программно могу изменить любые пределы, как пороговые, так временные границы переходных процессов, плюс при желании получить информацию о протекающем токе в данной цепи(например реализация сообщений об обрыве, или кз).
возможно в тривиальных цепях или при производстве на потоке такой вариант будет весьма кстати.

Очень мало пользователей (а точнее-единицы) этого форума могут что-то сделать "программно"(я в том числе). Далеко не все знакомы с системами управления питания (или еще чего-нибудь) средствами контроллеров, формирователями входных/выходных сигналов ... А тривиальные схемо-решения мне понятны и поэтому для меня предпочтительнее.

не спорю, о чем в своем посте и написал. каждый выбирает "россыпуху" под свои задачи и возможности. просто думал возможно есть у данной МС преимущества перед "мои решением". уточнил.

Уверен, что смарт-ключи от Infineon могут больше, чем просто коммутировать нагрузку. Просто я с этим не разбирался, поскольку использую их только в качестве маленьких мощных заменителей реле.
Ниже стандартная схема подключения ключа.

а где ты этими ключами затариваешься?

В основном на Aliexpress...

логично )) думал, мож какие еще места, заговоренные )
спасибо