Добрый день!
Прошу помощи в параметрическом стабилизаторе на базе MOSFET-транзистора. Схема типовая, стянута в своё время у National Semiconductor (TI). Проблема следующего характера: эпизодически выходит из строя транзистор VT2. Нагрузка – микросхема HV9961 (ток потребления 3,5…7 мА). На схеме указан транзистор NDD04N60Z, аналогичная проблема с транзисторами NDD02N60Z. Первоначально выкрутились установкой транзисторов STD3NK60Z – отказы пропали (по крайней мере статистики отказов нет). В последней партий заменили 3NK60Z на STD3NK50Z (из за отсутствия на 600В) – опять получили массовый геморрой. Перегрев схемы исключён: при температуре внутри корпуса +50 на полигоне возле транзистора всего +70 градусов. Закупаемся строго в Компэле. Осциллографом каких либо генераций и «паразитов» на затворе не наблюдается. Напряжение строго по стабилитрону. Вопрос собственно такой: что в этой схеме «не так»? Схема «умирает» по типовому сценарию: пробивает затвор транзистора (звонится) и, собственно, стабилизатор перестаёт быть стабилизатором: в лучшем случае обрыв, в худшем пробой. Также статистика говорит о том, что происходит это в процессе работы (не коммутация). Стабилитрон – живой, крайне редко бывает, что его пробивает с затвора транзистора. Наличие\отсутствие пассивного корректора на статистику отказов ни как не влияет – всё однотипно. Первоначально грешил, что у транзисторов NDD ограничение по напряжению на затворе +20В, у STD +30В. Но вот последние отказы с STD3NK50Z поставили в крепкий тупик. Уже не знаю что и думать. На уровне умозаключений есть предположение, что проблемы возникают при пониженных входных напряжениях, но сколько не крутил ЛАТР и не смотрел на затворе и стоке состояние – никаких всплесков и проблем не увидел. Также одна из мыслей – сопротивление 200К, ёмкость затвора и индуктивность цепи образуют «хитрый» колебательный контур, в результате которого на затворе появляется напряжение больше допустимого, но оценить его не в состоянии. У кого есть какие-либо идеи?

R9 и R10 — это что? Если 0805, то для них предел 150 В.

В этой цепи должен быть один цельный резистор как минимум на те же 600 В, что и транзистор, а лучше 1000 В. Если думаете обойтись десятком последовательно обыкновенных, то это заблуждение — помеха просто проходит по их поверхностям, а их сопротивления ей никаким боком.

Из стандартных, такие напряжения есть у объёмных размером от 3 Вт и выше, но лучше не экономить, а поставить один специальный высоковольтный резистор.

Как компромисс, попробовать заменить VD7 ограничителем, при условии, что разводка правильная.

Просто обязано всё пробиваться !
...при отключении нагрузки.

(на клемме 2А XR3 частенько отрицательное напряжение - переставьте диод VD6)

Сообщение отредактировал НЕХ - Nov 23 2014, 18:16

R9,R10 - 1206 по 200 VDC\шт.. Нагрузка - светодиоды, падение напряжения на ней всегда ~74В. При самом неблагоприятном исходе (берём 290В в сети на входе) амплитуда напряжения после PFC 290*1,41=410В. Минусую от него падение напряжения на нагрузке получаю на входе цепи 410-74=336В. Итого резисторы под потенциалом 168VDC, в штатном режиме (240VAC на входе) резисторы под потенциалом 132 VDC\шт.
Кусок платы с разводкой узла вложил. Кстати из замеченного ранее - при большей в два раза по напряжению нагрузке происходит ровно то-же самое. Так-что тут честно сомневаюсь. Насчёт VD7 - каким ограничителем заменить? Повторюсь - стабилитрон почти всегда остаётся живой - дохнет только транзистор VT2.


гхм... допустим (с утра обязательно посмотрю на приборе), но теоретически пытаюсь понять к каким неприятностям это может привести?
По большому счёту VD6 в этой схеме - "паразит", он нужен только чтобы быстро не разряжался конденсатор C7.

Вообще не нахожу никакой зависимости в выходе из строя: если в партии (а это 500...1000 изделий) начинают лететь транзисторы, то их процент не превышает 5, если не летит - вся партия работает как часы...


Вчитался в Вашу фразу: нагрузка никогда не отключается, она ммм.. намертво припаяна к плате...

Сообщение отредактировал fantasy - Nov 23 2014, 20:14

разве не очевидна цепь -
открытый в прямом направлении VD7, затвор VT2, сток VT2, дроссель...
на клемме 2А может появиться до -70 Вольт при резкой просадке питающего напряжения и сохранении тока в дросселе...

С такой разводкой — никаким. Разве что нынешний заменить сборкой, второй которой подключить к истоку.

я Вас правильно понимаю, что предлагаете подключить стабилитрон VD7 между истоком и затвором? Вроде в этом случае вроде как получим стабилизатор тока...

Затвор VT2 вроде как изолированный? Мне цепь очевидна такая: VD7-R10-R9-дроссель-VD5. В этом случае Ugs будет равно величине падения напряжения в прямом направлении на VD7 но с отрицательным знаком, т.е. грубо -1 В, что согласно datashit'а допустимо (+-30 В).
Насчёт резкой просадки - на входе конденсатор 22 мкФ, он при всём желании не даст резко просесть питающему напряжению. Или я тут не прав?

Пока не доехал до рабочего места прогнал схему в теории (Multisim'е) - при невозможном в схеме обрыве питания (ключ S2) в указанной Вами точке происходит то, что Вы говорите. Но на транзисторе всё ровно так, как я говорю: на затворе потенциал меньше 1В. Если имитировать реальное отключение ключом S1 (просадка питания), то никаких таких амплитудных выбросов не наблюдается - конденсаторы сглаживают этот переходный процесс. Идеи?



Кстати насчёт разводки: может ли иметь место наводка помехи на минусовую цепь стабилитрона, что на затворе транзистора наводится потенциал больше, чем допустим по даташиту? Я уже упоминал, что по статистике (наблюдениям) чаще всего проблема происходит при пониженном напряжении питания, и проблема возникает лишь в 5% случаев.

В своей практике сталкивался с проблемой стабильности в работе, при замене 9910 на 9961, пришлось откатываться назад - попробуйте тоже заменить 61 на 10, может поможет.

просто переставьте 1N4148 из цепи истока в цепь стока...

Вот просадка стока ниже плинтуса и приводит к пробитию защитного стабилитрона внутри mosfet - Uзи > +30V

Сообщение отредактировал НЕХ - Nov 24 2014, 07:46

Проведите разбор предложения ещё раз и не спеша. Начните с того, что VD7 — это нынешний.

А умирает транзистор когда? Во время работы, при старте или при выключении?
Кстати, если используется димминг, вот тогда может умирать - когда VT1 закрылся, а VD5 еще не открылся, на стоке VT2 будет минус, как и писал HEX.

Это всегда задача нетривиальная с Вашими предложениями.
Вот я никак не могу уловить ни смысла, ни даже согласования во второй части...

Это, ИМХО, шифр какой-то...

Спасибо, но 9961 на 100500% совершенно не при чём - она работает как часы. У меня нет ни единого случая какого-либо отказа именно этой м\с (это из 6500+ шт. прошедших только по одной базе за последний год).


спс, а то я думал что у меня одного "лыжи не катят"

Нынешний (один) заменить сборкой, которая, по ГОСТ (если запамятовали — "1Тхх" и "1ТСхх", "2Тххх" и "2ТСхх" и т.п.),— два и более компонентов в одном корпусе, ну и, далее речь уже естественно о ней, что второй её компонент подключить туда-то и туда-то.