|
|
  |
Что случилось с МОСФЕТом? |
|
|
|
Jun 29 2015, 17:14
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Обстоятельства дела. Изготавливаю стабилизатор тока, ключевой, на ток до 25А. Но вопрос темы пока не о нем (если придется совсем уж туго, дам про него тему отдельно). Пока вкратце: схема традиционная - дроссель, замкнутый диодом Шоттки и ключ на МОСФЕТе. Нагрузка в цепи дросселя и малоомный резистор-датчик тока. Компаратор снимает напряжение с этого резистра, и когда ток превышает заданный, компаратор выключает МОСФЕТ. Силовое питание: нестабилизированные +12..+16V (мост 50Гц и здоровенный электролит + МБГО 10мкф)
Подробности. Поскольку питающее напряжение меньше допустимого для затвора, освобождаемся от драйвера верхнего плеча. Силовая часть решена так: МОСФЕТ IRF5305, p-типа, включен истоком к +12V, нагрузка с дросселем находятся около "земли" (минуса питания). Управляется МОСФЕТ от драйвера IR4426. Этот драйвер имеет ток выхода до 1.5А и триггер Шмитта с инверсией. Драйвер запитан непосредственно от силовых +12V, на ножки питания микросхемы напаян керамический конденсатор 0.1мкФ. Затвор МОСФЕТа подключен к выходу драйвера через МЛТ0.125, 33 Ом.
На этом преамбулу заканчиваю.
Что произошло. Схема пока представляет собой макет на проводах, раскиданная на столе; пока проверяю работоспособность в принципе. Нагрузкой служит амперметр (КЗ - для стабилизатора тока допустимый режим), в цепь стока включил лампочку, для защиты в процессе отладки.
Как я и предполагал - огромное количество головной боли со звоном в цепях и самовозбудом. Кажется, преодолел эти проблемы, надев на провод стока ферритовую бусину. ("бусина" представляет собой антизвонную ферритовую трубку, снятую с видеошнура от старого монитора).
Пробую на большем токе: в качестве лампочки поставил автомобильную фару, 10 Ампер. В первом приближении всё сносно регулируется. (Бусина заметно греется.)
Хочу посмотреть, как поведет себя схема без бусины. Ток ограничен 10А в амплитуде импульса (вдвое ниже номинального), вроде сгорать ничего не должно. Снимаю бусину, включаю. Схема немедленно входит в самовозбуд и что-то сгорает (лампа загорается и не гасится).
Смотрю, что сгорело. Оказалось - драйвер МОСФЕТа. Прозваниваю сам МОСФЕТ: замыкания на затворе нет. Ставлю новый драйвер, к компаратору пока не подсоединяю, даю на вход драйвера уровень в ручную: лампа и загорается, и гаснет, всё как положено. Восстанавливаю схему, возвращаю на место бусину, теперь должно всё быть снова нормально. Ан нет! - теперь схема на небольшом токе срывается в самовозбуд (но гораздо более мягкий, без мгновенных разрушений). В таком самовозбуде (частота - приблизительно 1 МГц) драйвер жестоко греется, аж пышет, выключаю сразу. Что повреждено? Компаратор? - Не верю... Обнаруживаю, что дисковый керамический конденсатор на ножках драйвера, 0.1мкФ, греется сильнее чем сам драйвер! Ясно, что греется мощностью высокой частоты. Но откуда она там взялась? Все-таки компаратор? - не верю... Заменяю МОСФЕТ. Всё пришло в норму. Самовозбуд пропал, драйвер не греется, конденсатор тоже.
ТЕПЕРЬ ВОПРОС ТЕМЫ.
Что повреждено в МОСФЕТе? Может быть Вы встречались с таким типом неисправности.
2. Не понимаю, почему вообще что-то сгорело - ведь ток был ограничен.
3. Не понимаю, каким образом побитому МОСФЕТу удается так сильно грузить драйвер: ведь затвор соединен с выходом через резистор. Даже в случае любого КЗ в затворе, 12V / 33 Ом не превысит 400 мА, явно недостаточно, чтобы перегрузить полутораамперный драйвер.
Буду благодарен за разъяснения.
Сообщение отредактировал Меджикивис - Jun 29 2015, 17:15
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Jun 29 2015, 19:55
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451

|
Цитата(Plain @ Jun 29 2015, 13:31)  Дополните Вашу якобы простую схему из якобы трёх деталек всем тем, чем Вы её по факту одарили, а именно, замените все прямые линии на ней завитушками, т.е. индуктивностями всей этой полусотни проводочков, и тогда увидите, что такое творение неработоспособно уже в теории. А что, прямо написать про индуктивности не добавляя про завитушки, подсознание не позволяет? Ути-пути-мути, детишки.
|
|
|
|
|
Jun 30 2015, 01:29
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 541
Регистрация: 21-03-12
Из: РФ
Пользователь №: 70 919

|
Цитата(Plain @ Jun 29 2015, 23:31)  замените все прямые линии на ней завитушками, т.е. индуктивностями Да, забыл уточнить. Микросхема драйвера напаяна непосредственно на ноги МОСФЕТа; длина линии от выхода драйвера до затвора равна длине выводов МЛТушки. Так что в этом месте завивать особенно нечего, а остальные места не очень должны влиять на драйвер. Прямые проводники конечно тоже обладают индуктивностью, не спорю. Наибольшая длина цепи у меня сейчас приблизительно сантиметров 30. Значит резонансная частота будет под гигагерц, и она едва ли достижима для такого ключа, даже на фронтах. Но мне хотелось бы понять все же, что именно повреждено в формально рабочем МОСФЕТЕ. (Так как вообще, где-либо возникшая вот такая-вот неисправность представит большую проблему для поиска и ремонта.) Цитата(mcheb @ Jun 30 2015, 05:13)  Дополните свою "традиционную схему" традиционной UC3842 или подобной current sence PWM Выигрыш именно в чем она мне даст?
--------------------
Построив автомобили, человечество освободило лошадей от необходимости работать. Почему оно не освободило от такой необходимости себя ))
|
|
|
|
|
Jun 30 2015, 08:05
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Myron @ Jun 29 2015, 22:55)  А что, прямо написать про индуктивности не добавляя про завитушки, подсознание не позволяет? Ути-пути-мути, детишки. Вот и написали бы, как это следует, если у Вашего подсознания нет с этим проблем и, главное, есть что сказать по существу. Отметиться же в теме вместо этого исключительно с целью попаясничать по поводу стиля участника - это нарушение Правил. За что делаю Вам пока устное предупреждение.Цитата(Меджикивис @ Jun 30 2015, 04:29)  Да, забыл уточнить. Микросхема драйвера напаяна непосредственно на ноги МОСФЕТа; длина линии от выхода драйвера до затвора равна длине выводов МЛТушки. Так что в этом месте завивать особенно нечего, а остальные места не очень должны влиять на драйвер. Меджикивис, мне сложно поверить, что Вы не владеете хотя бы простеньким САПРом для того, чтобы нарисовать схему и привести её как положено, вместо пространного словесного описания. От которого, как Вы сами понимаете, и толку мало, и желания вникать. А ещё, раз уж схема собрана, что называется, "на соплях" - привести фото этой конструкции. В разумном разрешении, разумеется. Иначе все ответы сведутся к советам проверять монтаж, исправность элементов и следовать даташитам. Цитата Прямые проводники конечно тоже обладают индуктивностью, не спорю. Наибольшая длина цепи у меня сейчас приблизительно сантиметров 30. Значит резонансная частота будет под гигагерц, и она едва ли достижима для такого ключа, даже на фронтах. Вы думаете? Как определили резонансную частоту? Вспомните о емкостях затвора, хотя бы.
|
|
|
|
|
Jun 30 2015, 11:24
|

Практикующий маг
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576

|
Цитата(Меджикивис @ Jun 29 2015, 20:14)  Что повреждено в МОСФЕТе? Может быть Вы встречались с таким типом неисправности.
2. Не понимаю, почему вообще что-то сгорело - ведь ток был ограничен.
3. Не понимаю, каким образом побитому МОСФЕТу удается так сильно грузить драйвер: ведь затвор соединен с выходом через резистор. Даже 1. Характеристики разных мосфетов даже одного типа могут различаться, например крутизной. Поставив другой транзистор Вы изменили общее усиление в петле ОС и генерация исчезла. 2. Если драйвер гудел на высоких частотах, что скорей всего так и есть коль даже керамика грелась (хотя это явно плохая керамика), то скорей всего на нем рассеивалась мощность более предельно-допустимой (и это не удивительно, если согласиться с тем, что рассеиваемая мощность драйвера зависит от частоты также как у КМОП вентиля). Один из выходных ключей получил тепловой пробой. 3. Скорей всего мосфет был исправен, просто он создавал условия для ВЧ генерации драйвера (компаратор-то небось шустрый?). В принципе и сам мосфет мог работать генератором -достаточно длинных проводов к нагрузке, при этом он заставлял гудеть с той же частотой и драйвер (возможно через ОС компаратора, индуктивные связи или еще както). Я както проверял мосфеты (вроде это были IRFP460) -подключил сток-исток к одному источнику, исток-затвор к другому, источники хорошие с защитами по току, проблем никогда не было. Вообщем кручу ручку затворного источника чтобы транзистор открылся и в какойто момент цифры на дисплее начинают скакать причем ток выскакивает такой,который источник в принципе не может выдавать. Как оказалось метра штатных проводов от источника хватило, чтобы транзистор засвистел на какихто мегагерцах, хотя он довольно низкочастотный.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|