Замена автомобильных реле на полевые транзисторы?

Wladimir_TS: А VD2 зачем ?

Скорее всего для этого:

Индуктивность проводов создает импульс отрицательного напряжения при размыкании ключа.

Спец: Натуральное "статическое" управление такой ключ не обеспечит, он позволит только ШИМ.

Разговор был одругой схеме - схеме с удвоителем напряжения.

А последняя схема - классика жанра. Чисто статическое управление она, естественно, не обеспечит. Но раз требуется ШИМ, то она подходит.
При отсутствии импульсов ключ закрыт, при изменении коэффициента заполнения импульсов обеспечивается ШИМ регулирование (наверно для плавного включения ламп?), а для полного включения - коэффициент заполнения выставляется по максимуму (более 0,9).
Таким образом обеспечиваются все необходимые режимы коммутации нагрузки.

К тому же, как уже говорил, схема остаётся работоспособной при циклическом перепаде коротких импульсов не реже одного в несколько секунд. При длительности перепада в единицы мкс такая инерционная нагрузка, как лампы накаливания, не увидят этот перепад и будут работать, буд-то запитаны постоянно. К тому же, короткие импульсы будут сглаживаться паразитной индуктивностью и ёмкости проводки.

Спец: В отличие от ничего не потребляющего P-канального ключа.

Тут такое дело...
Иногда лучше слегка усложнить конструкцию в одном месте, но упростить в другом. В данном случае переход на N-канальный полевик и схему умножителя, например, экономит деньги и место под радиатор. Деньги - за счёт меньшей стоимости суммы N-канального полевика и схемы удвоителя, не говоря о радиаторе. А место - из-за отсутствия радиатора, так как потери с N-канальным полевиком будут меньше, чем с Р-канальным.

К тому же, при переходе на последнюю схему (классичекую, с вольтодобавкой), дополнительные расходы по сравнению с Р-канальным полевиком - диод и конденсатор. Собственно всё видно на последней схеме...

Спец: Такой N-ключ будет в каком-то смысле подобен биполярному (тот тоже потребляет ток на удержание).

Во первых, как заметил Арс, "Автомобильное реле тоже потребляет на удержание".
А во вторых, ключ с удвоителем потребляет не больше 4мА при включенном полевике, что явно выгоднее любого реле. В выключенном состоянии потребляемый ток равен токам утечек элементов, по этоу не требует отдельного выключателя питания.

Wladimir_TS: А VD2 зачем ?

Для гашения индукционных выбросов напряжения на полевике, вызванных паразитной индуктивностью проводки. Лампы, ведь, будут подключены к полевику не непосредственно, а через довольно длинные провода.

Опоздал...

DWD: Для гашения индукционных выбросов напряжения на полевике

по результатам моделирования импульсный ток через него составляет порядка 300 мА. По Вашей схеме указана сборка из двух диодов по 10 А каждый. Можно ли поставить там 1 А диод Шотки или в реальности там импульсы будут гораздо мощнее? Для расчетов я принял индуктивность проводом 10 мкГн (2 мкГн/м).

DWD: DWD
сегодня, 15:54 Wladimir_TS: А VD2 зачем ?

Для гашения индукционных выбросов напряжения на полевике

Понятно. Кстати посмотрел вышу схему ключа с удвоение на 564ЛЕкакой-то. А почему резистор R7 cтоль большого 100 кОм сопротивления и зачем нужен R8 ?

Сергей К: Можно ли поставить там 1 А диод Шотки

По теории, импульсный ток диода равен току нагрузки.
Длительность импульса зависит от ШИМ-а и индуктивности проводки. Если паразитная индуктивность проводки слишком мала для работы в качестве дросселя импульсного преобразователя, то длительность импульса будет определяться только этой паразитной индуктивностью и будут много меньше длительности паузы ШИМ. В результате, потери мощности будут много меньше.

По этому и диод можно взять маломошный, лишь бы он был в состоянии пропустить импульс тока нагрузки.

Wladimir_TS: А почему резистор R7 cтоль большого 100 кОм сопротивления и зачем нужен R8 ?

Для защиты затвора полевика использован обратносмещённый переход база-эммитер транзистора VT1 (согласно схемы ).
То есть, он используется в качестве стабилитрона на 7,5В.

Так как удвоитель вырабатывает большое напряжение (22-26В), то при открытом ключе к затвору приложено напряжение 22...26В-12...14,4В=10...11,6В, то есть, больше, чем напряжение "стабилитрона" VT1. Что бы зря не нагружать удвоитель и не потреблять лишнюю мощность, поставлен ограничительный резистор R7. А его сопротивление взято побольше для уменьшения связи со схемой управления. Типа попытка приблизить электронный ключ к реле за счёт уменьшения гальванической связи между силовой цепью и цепью управления.

Дело в том, что ключ нормально управляется и при сопротивлении в цепи затвора 1МОм и более. Только быстродействие становится хуже...

Можно поставить стабилитрон на предельное для затвора напряжение, но что бы оно было больше напряжения с преобразователя и вообще убрать резистор R7.
Но мне нравится делать наоборот - отвязать цепь управления от силовой части.

Резистор R8 нужен для принудительного разряда ёмкости затвора полевика после подачи команды на выключение. Без него ёмкость затвора, зарядившись, будет держать заряд в течение нескольких минут минимум и полевик, окрывшись, не захочет закрыться пока ёмкость не разрядится. А разряжаться она будет только через сопротивления утечки диодов VD1,VD2 и транзистора VT1. А это очень большие сопротивления.

Кстати, этот факт позволяет заметно снизить мощность потребления схемы удвоителя. Можно понизить рабочую частоту его генератора до долей Герц, и выставить большую скважность.
В статике КМОП логика вообще ни чего не потребляет, а при выработке коротких редких импульсов средний ток тоже будет мизерным. В результате, такой ключ будет очень экономичным - в выключенном состоянии ток будет равен току утечек, а во включенном - микроамперы.

DWD: В статике КМОП логика вообще ни чего не потребляет, а при выработке коротких редких импульсов средний ток тоже будет мизерным. В результате, такой ключ будет очень экономичным - в выключенном состоянии ток будет равен току утечек, а во включенном - микроамперы.

Батарейку? Запросто.
При использовании полевиков с логическим уровнем (с низким пороговым напряжением) хватит одной-двух батареек.

DWD: Резистор R8

Но он 1 мегом - не многовато-ли - разряд медленный - полевик переползает в активный режим...

А касаемо большого затворного - эффект Миллира никто не отменял, у мощных низковольтный полевиков емкость затвора 4-5 нФ а не факт что нагрузка не меняет своего потребления или не включается-выключается еще какими-то контактами последовательно.