Помогите по схемам на MOSFET, исправить ошибки и доработать Опции

[MSprut]

Добрый день. Помогите, пожалуйста, довести до ума схемы на MOSFET, возможно исправить ошибки.
Схемы работают в борт. сети авто.
Rload в схемах - лампы накаливания 12В с проводами 2-3м. Нагрузка может быть в 2-х каналах сразу или в одном из каналов. По первой схеме особых вопросов нет, разве что нужны ли подтягивающие затвор резисторы и стабилитроны для защиты З-И от перенапряжения? Еще есть небольшие пиковые выбросы на затворах, порядка 2-3В. Их никак не удается убрать, кроме как уменьшить путем увеличения сопротивления затворных резисторов, но не боле 100Ом, т.к начинают затягиваться фронты или увеличением емкости С9, С10, но увеличивать до бесконечности не дает конструктив. Какие еще более-менее простые меры можно принять для того чтобы избавиться от этих выбросов и увеличить надежность схемы?




На полную правильность второй схемы тоже не претендую, т.к. по причине небольшого опыта работы с MOSFET она была честно передрана из какого-то заграничного источника и подкорректирована под свои цели. В частности был добавлен DC-DC на 24В для возможности использования в качестве верхних ключей n-MOSFET. С этой схемой есть одна неприятная проблема. Периодически выходит из строя один из VT11, VT12. Сопротивление И-С становится порядка 10-12Ом и транзистор плавит все вокруг, причем все компоненты в затворных цепях и второй транзистор целые. Один из транзисторов может выйти из строя сразу после включения или проработать неделю, месяц, а потом сгорает. Подскажите, пожалуйста, физику процесса выхода из строя MOSFET в данной схеме и как это можно предотвратить и увеличить надежнось схемы?



Схемы собраны на печатных платах, самая большая длина затворных проводников не больше 25мм, ширина 0.5мм. Все компоненты смд, кроме MOSFET. Силовые проводники длиной не более 30мм, шириной 4-5мм.

Спасибо всем откликнувшимся.

[ZASADA]

неужели вся эта рассыпуха лучше\дешевле одного готового интеллектуального ключа?

[MSprut]

Как ни странно дешевле. По крайней мере у нас в лесу.

[Herz]

1) Подтягивающие резисторы ни к чему, а вот стабилитрон в цепи затвора посоветовал бы. Вот, как во второй схеме предусмотрено. Кстати, ни там, ни там, не замечено никаких защитных цепей от выбросов бортовой сети. Они должны быть обязательно!
2) Здесь вряд ли нужны отдельные драйверы для каждого MOSFETа, стоящие в параллель можно драйвить одним общим, только затворные резисторы оставить индивидуальными. Ну, и стабилитроны, конечно.

Непонятно, кстати, если нагрузка - простые лампы накаливания, то для чего нужны комплементарные каналы, да ещё и с различной общей точкой: одни лампы подключены общим концом к плюсу питания, другие - к общему проводу. Это задумка такая? В чём её смысл? Возникает подозрение, что схема (схемы) просто содрана с какого-то УМЗЧ.

А по поводу выхода из строя транзистора - то как это происходит? В бортовой сети или при питании лабораторным источником на столе тоже?

[MSprut]

1) Кстати, ни там, ни там, не замечено никаких защитных цепей от выбросов бортовой сети. Они должны быть обязательно!

А диодные растяжки не подходят? Или нужно параллельно mosfet супрессоры ставить вместо диодов? В первой схеме там по питанию супрессор на 18В вроде нарисован, VD13.

одни лампы подключены общим концом к плюсу питания, другие - к общему проводу. Это задумка такая? В чём её смысл?

Да, задумка. Смысл - универсальность.

А по поводу выхода из строя транзистора - то как это происходит? В бортовой сети или при питании лабораторным источником на столе тоже?

Выходит из строя в бортсети. На столе работает нормально, правда жестоких тестов не устраивал, кроме как искрил проводами при токе 10А. Нагрев транзисторов при нагрузке 120Вт и 100% ШИМ не более 45°С.

[Plain]

Вы бы почитали сперва стандарты, ну или хотя бы полистали нормальные автомобильные схемы, а не поделки с рынка — вся 12-вольтовая автоэлектроника рассчитана как минимум на постоянное воздействие +60 В.

То же самое и в отношении компонентов — если предельное напряжение затвора 20 В, то номинал ограничителя должен быть не более 10 В. И что он делает в противоположном от вверенного ему объекта углу платы? Читает иронические детективы?

[MSprut]

Вы бы почитали сперва стандарты... +60 В.

Стандарты действительно не читал, но знаю что бывает и больше 60В.

И что он делает в противоположном углу платы? Читает иронические детективы?

Супрессор установлен по питанию и расположен в правильном углу, прямо на клеммах питания, если вы о нем. Без "иронических детективов" никак не обойтись?

[Plain]

С Ваших слов, между ограничителями затворов и затворами — 5 см. В моём понимании, для такого количества компонентов это диагональ платы, т.е. её противоположный угол.

[MSprut]

С Ваших слов, между ограничителями затворов и затворами — 5 см.

Возможно не так выразился, имелось в виду расстояние от выходных транзисторов драйвера до затворов, я же не сказал что ограничители стоят в стороне от затворов. Ограничтели расположены максимально близко к затворам, на сколько это возможно.

[MSprut]

Немного подкорректировал схему в соответствии с советами. Добавил стабилитроны VD14, VD15 в затворы и заменил диоды VD9, VD12 на супрессоры. Только не знаю можно ли стаблитроны включать до затворных резисторов или нужно после резисторов на каждый из затворов по стабилитрону? Если и так можно, то возможно ли заменить стабилитрон VD14 в таком включении на диод, например на 4148?

[Herz]

Там, по-хорошему, должны быть двуханодные стабилитроны. Каждый поближе к своему затвору.

[MSprut]

А не подскажите в корпусе SOD80 или похожем мелком корпусе такие бывают, чтобы легко доставабельные? А то поиск не сильно многословен был, выдал только серии RSB от Rohm? в корпусе SOD-323. Посмотрел, вроде подходит, но купить их негде.

[terio007]

Выходит из строя в бортсети. На столе работает нормально, правда жестоких тестов не устраивал, кроме как искрил проводами при токе 10А. Нагрев транзисторов при нагрузке 120Вт и 100% ШИМ не более 45°С.

Надо искрить проводами при токе в 100А.
Дело в двух нюансах.
1.Ваши параллельные 4905 включаются не одновременно, первичный бросок ток проходит через первый включившийся.Предельный ток 4905 74а
при 25*С и 52А при100*С.
2.Сопротивление холодной нити накала лампы в 10-12 раз ниже чем у загоревшейся. Ток включения около 100А.

В общем 4905 работают на пределе и подгорают и вылетают.Надо ставить одиночный на больший ток.
Если не удастся найти П полевик на ток вдвое больше 4905, то ставьте преобразователь +24В и Н канальный , которые на 150А и более точно есть.
Удачи в конкурентной борьбе с электромеханическими реле

[MSprut]

Но выходили из строя как раз IRF3205 в верхнем плече (схема2), у которых 110/80А и управление было от 24В.

[terio007]

Но выходили из строя как раз IRF3205 в верхнем плече (схема2), у которых 110/80А и управление было от 24В.

Посмотрел по вашему совету на схему 2
Транзисторы приличные и лампочки на 100-120 Вт должны держать.
Несколько смутили стабилитроны в затворах.
Понятно, что 18 вольт влеплены с целью ограничить ток через них после открытия полевиков.
Но:
1. 18 вольт очень близки к предельно допустимому напряжению затвора 20 вольт.
А с учётом расброса параметров стабилитронов на затворе может оказаться и более 20 вольт.
По любому работать вблизи предельных значений затворного напряжения - нехорошо.
2. Несмотря на задирание напряжение защитного стабилитрона ток через него идёт:
24-18/22=0,27А. Мощность выделяемая на стабилитроне: 0,27*6=1,62
Рассчитаны ли применённые стабилитроны на такой долговременный ток и мощность?

Полагаю, что лучше решить задачу управления затворами примерно так:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tarbal]

С какой целью цепи управления затворами питаются от 24 вольт?

Сообщение отредактировал Tarbal - Oct 18 2013, 12:12

[terio007]

С какой целью цепи управления затворами питаются от 24 вольт?

Так нагрузка включена в цепь истока, после открытия полевика на истоке будет 14 В, поэтому для наличия на затворе хотя бы 10В (относительно истока) требуется источник 24В (относительно корпуса).

Кстати в предыдущем посте я малость погорячился, отчего то рассматривая цепь управления затвором относительно истока, сидящего на корпусе, а не на нагрузке.
Был в значительной степени неправ, все рассуждения о токе и мощности стабилитрона - в топку.
А вот напряжение стабилитрона всё же лучше задать 15В.
Нарисованную схемку можно испольховать при работе от 24В (и более высокого напряжения) по затвору Н полевика с истоком на корпусе и нагрузкой в стоке.
Например, с целью скорейшего заряда затворной ёмкости и значит более быстрого открытия транзистора...

[MSprut]

Несколько смутили стабилитроны в затворах.
Полагаю, что лучше решить задачу управления затворами примерно так:

Но 24В подключены относительно общего провода, а не истока и будет 24В-Uнагр, т.е. в худшем случае ~16В при 8В на АКБ. Ну а то что номинал все равно выбран неудачно и нужен сдвоенный стабилитрон согласен.

С какой целью цепи управления затворами питаются от 24 вольт?

С целью использовать в качестве верхних ключей n-MOSFET, а не p-MOSFET.

Пока писал уже ответили за меня

[Tarbal]

Спасибо. Ясно.

Кстати во второй схеме если нагрузка индуктивная ножет возникнуть обратная полярность на канале. Я бы поставил диод для защиты параллельно каналу.
Диод надо достаточно мощный и быстродействующий.

В первой схеме транзисторы включены в параллель. При небольшом различии в напряжении отсечки, токи распределятся неравномерно между транзисторами. Для предотвращения надо поставить 0.1 Ом резисторы последовательно с истоком каждого транзистора.

[Plain]

я же не сказал что

Вы бы начали, что ли, хотя бы с правильного указания напряжений — вместо "+14,5 В" написать фактические "–300 В...+60 В".

Вместо трёх ниток до каждого ключа, по 5 см каждая,— навставлять в схему во всех таких местах по три соответствующих дросселя.

Ну и т.п.

[terio007]

Вы бы начали, что ли, хотя бы с правильного указания напряжений — вместо "+14,5 В" написать фактические "–300 В...+60 В".

Это наверное из соответствующего ГОСТа на электрооборудование самодвижущихся экипажей?
Не могли бы вы дать ссылочку на файлообменник, где может лежать оный ГОСТ, или хотя бы дать номер ГОСТ и цитатку из него по поводу
фактические "–300 В...+60 В".

terio007, не увлекайтесь украшательством. Лучше будьте аккуратнее. Посты Ваши подредактировал.
И имейте в виду, что красный цвет шрифта зарезервирован за администрацией.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 18 2013, 17:47

[MSprut]

Вместо трёх ниток до каждого ключа, по 5 см каждая,— навставлять в схему во всех таких местах по три соответствующих дросселя.
Ну и т.п.

Да чтож такое?.. Ну нет там 3-х ниток по 5см. Все транзисторы на своей одной широкой нитке 3см длиной, все в куче практически, хотя... а, ладно, все равно нафантазируете еще что-нибудь. Ну если кроме иронии нечего написать, то так и скажите открытым текстом куда мне идти, я вполне пойму реакцию гуру на мой вопрос. Прошу простить за резкость, если что.

Я бы поставил диод для защиты параллельно каналу. Диод надо достаточно мощный и быстродействующий.

В первой схеме такие есть, но не очень быстродействующие, во вторую тоже перекочуют. Еще был разговор про супрессоры, возможно они и будут установлены.

надо поставить 0.1 Ом

Хорошо бы, но 3Вт мощности лишних и места не так много... нужен здоровый компромисс какой-то.

[Plain]

хотя бы дать номер

ГОСТ 28751-90

[Tarbal]

Хорошо бы, но 3Вт мощности лишних и места не так много... нужен здоровый компромисс какой-то.

У биполярных транзисторов в базу можно было резисторы поставить, а здесь я даже не знаю как. По любому надо иметь информацию о токе через каждый транзистор. Можно попробовать резисторы поменьше, но падение напряжение на нем при предельно допустимом токе должно перекрывать разброс напряжений отсечки транзисторов.

Придумал.
Надо каждый транзистор открывать индивидуальным транзистором. Это позволит избавится от паралельного включения затвор-исток.


Сообщение отредактировал Tarbal - Oct 18 2013, 17:50

[MSprut]

Можно попробовать резисторы поменьше, но падение напряжение на нем при предельно допустимом токе должно перекрывать разброс напряжений отсечки транзисторов.

Где-то читал что сопротивление выравнивающих резисторов должно быть примерно равно сопротивлению открытого канала и их включают для балансировки токов стока. И что их даже ставит не обязательно, потому что разброс в параметрах мосфет очень малы, а раброс в сопротивлении резисторов будет намного больше первого разброса и может быть даже хуже.
Вот еще визуализирую описание пиковых выбросов на затворах для схемы 1. Картинка не моя, но выбросы похожы. Свою нечем запечатлеть к сожалению.

Пробовал и бусины ставить, не помогло. Удалось немного снизить амплитуду выбросов увеличением затворных резисторов.

[Integrator1983]

В первой схеме транзисторы включены в параллель. При небольшом различии в напряжении отсечки, токи распределятся неравномерно между транзисторами. Для предотвращения надо поставить 0.1 Ом резисторы последовательно с истоком каждого транзистора.

Для MOSFET'ов не актуально. Они, как-бы, самовыравнивающиеся.

Пробовал и бусины ставить, не помогло. Удалось немного снизить амплитуду выбросов увеличением затворных резисторов.

Вы уверены, что эти выбросы реально есть в схеме, а не только в щупе осциллографа?

[MSprut]

Вы уверены, что эти выбросы реально есть в схеме, а не только в щупе осциллографа?

Не уверен, но других все равно нет. Исхожу из того что в одной схеме нет, а в другой есть, а щупы одни и те же.

[Integrator1983]

Просто на затвор (RC-цепь в первом приближении) не очень похоже. Скорее индуктивность щупа иглу дает. Попробуйте еще фронт завалить.
Как вариант, подключить землю щупа через безиндуктивный резистор ом на 10-50.

[terio007]

Вот еще визуализирую описание пиковых выбросов на затворах для схемы 1.

-------------------------------------------------------------------------
Собственно смысл бороться с выбросами 2-3 вольта на затворе.
Они наверное связаны с наличием емкостной связи между затвором и стоком/истоком. но совершенно не страшны.
Не исключено (как выше говорилось) что причиной выброса является щуп осциллографа.
Попробуйте к концу щупа припаять резистор 1К и посмотреть.
Может выбросы исчезнут.

Сообщение отредактировал terio007 - Oct 18 2013, 19:01

[Integrator1983]

Они наверное связаны с наличием емкостной связи между затвором и стоком/истоком. но совершенно не страшны.

Если мне склероз не изменяет, выброс напряжения дает не емкость, а индуктивность. Емкостной делитель затвор-исток и затвор-сток снижает скорость коммутации ключа.

но совершенно не страшны

Это вряд ли. Затвор вынести аж бегом можно.

[MSprut]

В понедельник обязательно все предложенные варианты попробую.

[terio007]

Plain' date
ГОСТ 28751-90

Посмотрел...ГОСТ 28751-90
Как сказал поэт:

- Если правда оно
- Ну, хотя бы на треть,
- Остается одно: Только лечь помереть!

Тогда только реле...
Для желающих ознакомиться с ГОСТ 28751-90:

http://vsegost.com/Catalog/38/38601.shtml

[MSprut]

Я уже ознакомился раньше. Никого не хочу обидеть, но как по мне, этот ГОСТ только познавательную ценность имеет в моем случае.

[ZASADA]

Я уже ознакомился раньше. Никого не хочу обидеть, но как по мне, этот ГОСТ только познавательную ценность имеет в моем случае.

у вас уникальный автомобиль? даже у буржуев есть точно такой гост, называется исо 7637.

[MSprut]

у вас уникальный автомобиль? даже у буржуев есть точно такой гост, называется исо 7637.

Не уникальный.

[Tarbal]

Индуктивность щупа непричем. Только та индуктивность влияет, через которую ток течет.
Сам долго не понимал природу индуктивных выбросов, поэтому полагаю, что есть здесь неочевидные вещи.
Природа индуктивных выбросов:
1. Транзистор открыт и ток растет по формуле I= U*t/L линейно если нет резисторов в цепи или по отрицательной эцспоненте, асимптотически приближающейся к U/R.
В результате энергия магнитного поля W=L*I^2/2.

2. При разрыве цепи (закрылся транзистор) индуктивность и емкость монтажа создают колебательный контур, в котором начинает звенеть на его частоте энергия W. Благодаря сопротивлению с каждой осцилляцией часть энергии перейдет в тепло и все затухнет.

Амплитуду первого выброса можно посчитать (пренебрегая сопротивлением) приравняв энергию конденсатора и индуктивности. C*U^2 = L*I^2
Из формулы видно, что увеличивая емкость, можно добиться снижения амплитуды выброса.

Однако есть методы и получше. В телевизионной технике энергию выброса использовали для повышения напряжения питания выходного каскада строчной развертки (посмотрите, что такое flyback), А при управлении соленоидами, параллельно катушке ставится быстродействующий диод в обратном включении. При размыкании транзисторного ключа, ток, накопленный в катушке через диод продолжает течь в том же направлении постепенно затухая.

Какие проблемы от выбросов? Если с ними не бороться, то положительный выброс через время полупериода колебания колебательного контура станет отрицательным, чего ни биполярные, ни полевые транзисторы не любят (горят).

[MSprut]

Индуктивность щупа непричем.
... индуктивность и емкость монтажа создают колебательный контур
(посмотрите, что такое flyback), А при управлении соленоидами, параллельно катушке ставится быстродействующий диод в обратном включении.

С каждым ответом все меньше соображаю что делать, схема растет как снежный ком. Первое что приходит это перетрясти топологию платы для схемы 1, т.к. транзисторы горели в схеме 2, где не было выбросов, а следовательно топология была относительно правильной и в нее остается только добавить ограничение напряжения на мосфет и пересмотреть уровни ограничения на затворах, а в схеме 1 потом обвешать все снабберными цепочками, И-С мосфета, затвор, выходные транзисторы драйвера и т.д.

[Integrator1983]

Индуктивность щупа непричем. Только та индуктивность влияет, через которую ток течет.

THE SECRET WORLD OF OSCILLOSCOPE PROBES

[Tarbal]

С каждым ответом все меньше соображаю что делать, схема растет как снежный ком. Первое что приходит это перетрясти топологию платы для схемы 1, т.к. транзисторы горели в схеме 2, где не было выбросов, а следовательно топология была относительно правильной и в нее остается только добавить ограничение напряжения на мосфет и пересмотреть уровни ограничения на затворах, а в схеме 1 потом обвешать все снабберными цепочками, И-С мосфета, затвор, выходные транзисторы драйвера и т.д.

Ставить защитные диоды

THE SECRET WORLD OF OSCILLOSCOPE PROBES

В смысле изкажения измерений если только. Я решил. что на измеряемом конце. Да вы правы, щуп может искажать картину.

[terio007]

С каждым ответом все меньше соображаю что делать, схема растет как снежный ком. Первое что приходит это перетрясти топологию платы для схемы 1, т.к. транзисторы горели в схеме 2, где не было выбросов, а следовательно топология была относительно правильной и в нее остается только добавить ограничение напряжения на мосфет и пересмотреть уровни ограничения на затворах, а в схеме 1 потом обвешать все снабберными цепочками, И-С мосфета, затвор, выходные транзисторы драйвера и т.д.

Желательно конечно определиться, откуда к мосфетам подкрадывается белый пушистый зверёк - с затвора или со стока?
Скажите, а при сгорании транзистора преобразователь на 33063 оставался цел?
Он вообще где расположен - на одной плате с транзисторами?

[MSprut]

Скажите, а при сгорании транзистора преобразователь на 33063 оставался цел?
Он вообще где расположен - на одной плате с транзисторами?

Все остается целым кроме одного из мосфетов. Все расположено на одной плате. В схеме 2 действительно трудно сказать откуда подкрадывается, мог и со стока, т.к. параллельно И-С нет ограничителя, а мог и к затвору, т.к. стабилитрон обыкновенный, а не двуханодный.

[Tarbal]

а мог и к затвору, т.к. стабилитрон обыкновенный, а не двуханодный.

Так обычный стабилитрон в другую сторону как диод работает и ограничит напряжение на 0.6 вольт.

[MSprut]

Так обычный стабилитрон в другую сторону как диод работает и ограничит напряжение на 0.6 вольт.

Это если на затворе есть напряжение уже, а если VT5 (сх.2) закрыт, то с истока на затвор, через стабилитрон приходит полное напряжение помехи или что там прийдет. Да наверно даже и открытый VT5 не поможет, затворные диоды подпираются через стабилитрон напряжением с истока и на затворе все равно напряжение завышено получается. В симуляторе сейчас проверил. А еще если напряжение помехи на истоке положительное и больше напряжения бортсети, то напряжение на мосфет становится обратной полярности и открывается встроенный обратный диод. Возможно это он все портит?

[Tarbal]

Это если на затворе есть напряжение уже, а если VT5 (сх.2) закрыт, то с истока на затвор, через стабилитрон приходит полное напряжение помехи или что там прийдет. Да наверно даже и открытый VT5 не поможет, затворные диоды подпираются через стабилитрон напряжением с истока и на затворе все равно напряжение завышено получается. В симуляторе сейчас проверил. А еще если напряжение помехи на истоке положительное и больше напряжения бортсети, то напряжение на мосфет становится обратной полярности и открывается встроенный обратный диод. Возможно это он все портит?

насколько я понимаю вопрос напряжение между подложкой и затвором должно быть ограничено защитой. Подложка соединена с затвором и если между ними 0.6 вольт, то пофиг какая помеха и как изменила потенциал истока.

Если есть встроеный обратный диод, то он как раз защищает. Он включен между стоком и истоком? Если да, то не надо ставить быстродействующих диодов параллельно каналу.

Какое напряжение отсечки у реальных транзисторов? я подумал и понял, что неодинаковость напряжений отсечки у полевиков некритична при крутом фронте открывания/закрывания, однако при пологом транзистор с меньшей отсечкой перегружается. Пометьте транзисторы номерами. Измерьте и запишите напряжения отсечки транзисторов перед установкой, а когда один сгорит, то не будет ли это тот у которого оно ниже?

[terio007]

Все остается целым кроме одного из мосфетов. Все расположено на одной плате. В схеме 2 действительно трудно сказать откуда подкрадывается, мог и со стока, т.к. параллельно И-С нет ограничителя, а мог и к затвору, т.к. стабилитрон обыкновенный, а не двуханодный.

----------------------

Ещё пара вопросов.
1.Почему преобразователь запитан не через диод?
Ведь при обратном выбросе в сети ёмкость С8 будет просто моментально разряжена.
2.Какой номинал у С10?

[MSprut]

Если есть встроеный обратный диод, то он как раз защищает. Он включен между стоком и истоком? Если да, то не надо ставить быстродействующих диодов параллельно каналу.

Да, между С-И, и часто встречается информация о том что лучше поставить обратный диод внешний.

Пометьте транзисторы номерами. ... а когда один сгорит, то не будет ли это тот у которого оно ниже?

Тут придется неизвестно сколько ждать, может день, а может месяц до сгорания. И схема вроде вполне нормальная получается из всех рассуждений, т.е. стабилитроны в затворах есть, но нужно уровень понизитьдо 15-16В, обратные диоды внутри мосфетов есть, обратные диоды параллельно нагрузке есть. Единственное чего нет во второй схеме, так это ограничения по питанию. И снова мысль возвращается к началу.

Ещё пара вопросов.
1.Почему преобразователь запитан не через диод?
Ведь при обратном выбросе в сети ёмкость С8 будет просто моментально разряжена.
2.Какой номинал у С10?

Диод там есть, его в этом куске схему нет. Номинал С10 - 47мкФх35В

[Plain]

С каждым ответом все меньше соображаю что делать, схема растет как снежный ком.

Она просто не может быть меньше, чем требуют законы природы.

Ранее Вам уже предлагалось изучить готовые решения, и если бы Вы последовали этому совету, то увидели, что все они сделаны по топологии источника тока, потому что это единственное, что может гарантировать ОБР.

Если всё же надумаете поставить готовое, то вот ориентир:

http://www.digikey.com/product-search/en?F...amp;pageSize=25

[terio007]

Диод там есть, его в этом куске схему нет. Номинал С10 - 47мкФх35В

Ну что же, тогда резко поднять устойчивость по затвору можно уменьшением номиналов R22 и R23 с 10 К до 1К и менее, сколько позволит схема управления и источник 24В по току.

[MSprut]

Если всё же надумаете поставить готовое...

Все устройство стОит как один драйвер, но все равно спасибо. Все же хочется домучить то что есть, а не кидатся от решения к решению.

[Tarbal]

Тут придется неизвестно сколько ждать, может день, а может месяц до сгорания.

зато в следующий раз сгорит не нахаляву, а даст информацию.

[MSprut]

А почему мосфет не сгорает в КЗ, а с каким-то сопротивлением остается? Или это особенности производства мосфет? Характер сгорания как-то зависит от того по какой цепи он сгорел, З-И, С-И, встроенный диодили еще как-то?

[Tarbal]

Есть возможность проверьть насколько одинаково греются полевики?

[MSprut]

Устройства по схеме 2 у меня нет собранного, а по схеме 1 разница в температуре мосфетов в каждом канале 3-4°С. Измерял термопарой и тестером, чем богаты, как говорится. p-mosfetы греются чуть больше.

[terio007]

А почему мосфет не сгорает в КЗ, а с каким-то сопротивлением остается? Или это особенности производства мосфет? Характер сгорания как-то зависит от того по какой цепи он сгорел, З-И, С-И, встроенный диодили еще как-то?

Любой мосфет состоит из нескольких тысяч параллельных маленьких мосфетиков.
Когда часть их отгорает, сопротивление канала растёт.
Чем больше сгорит - тем больше сопротивление...

[sKWO]

А почему мосфет не сгорает в КЗ, а с каким-то сопротивлением остается?

Большой ток МОСФЕТА достигается за щёт каскадирования нескольких полевиков в одном корпусе,это получается при "подгорании" одного или нескольких транзисторов.

Характер сгорания как-то зависит от того по какой цепи он сгорел, З-И, С-И, встроенный диодили еще как-то?

Таки да.
Кроме того что Вы параллельно включили МОСФЕТЫ для достижения нужного тока И-С он то у Вас и выгорает.
А выгорает почему - ток большой, транзисторов на его пропуск "пашет много и кого-то сдают нервы".
из Вики: MOSFET - полевой транзистор с изоляцией затвора окислом кремния - соответственно он управляется как полевик напряжением и при превышении макс. напряжения на затворе тоже может приводить к подгоранию и приводит.
Прочитав топик, ИМХО, каскадировать каскадированое я бы не стал, а посмотрел бы впринцыпе в сторону IGBT, хоть дороже но и напряжение повыше ну и ток поприличнее.

[MSprut]

ИМХО, каскадировать каскадированое я бы не стал, а посмотрел бы впринцыпе в сторону IGBT

А рассеиваемая мощность на IGBT? Мосфеты без радиаторов у меня работают, да и как-то же оно должно работать, ведь параллельное включение мосфетов часто используется. Если не параллелить, то в схеме 2 можно использовать вместо 2-х IRF3205 один IRFB3306, а в схеме 1 вместо IRF4905 даже не знаю что можно использовать, он в своем роде по соотношению цена/параметры чуть-ли не уникальный.

[Integrator1983]

Когда часть их отгорает, сопротивление канала растёт.
Чем больше сгорит - тем больше сопротивление...

А Вы видели когда-нибудь MOSFET, сгоревший на обрыв?

Кроме того что Вы параллельно включили МОСФЕТЫ для достижения нужного тока И-С он то у Вас и выгорает.

Что Вы хотели этим сказать?

Для сомневающихся в возможности параллельной работы MOSFET - рекомендую обратить внимание на зависимость Rds_on от TJunction.

[MSprut]

...рекомендую обратить внимание на зависимость Rds_on от TJunction.

Получается параллельные мосфеты должны быть еще и термосбалансированными между собой, иначе какой-то один все равно будет тащить на себе гораздо больше?

[Integrator1983]

Получается параллельные мосфеты должны быть еще и термосбалансированными между собой, иначе какой-то один все равно будет тащить на себе гораздо больше?

Наоборот, они сами между собой выравниваются.

[MSprut]

Наоборот, они сами между собой выравниваются.

А разница в температуре между параллельными мосфетами из-за чего, если самовыравниваются?

[Integrator1983]

А разница в температуре между параллельными мосфетами из-за чего, если самовыравниваются?

Из-за того, что они выравниваются по току. По температуре небольшой разброс будет.

[MSprut]

А как быть с неравномерным нагревом из-за неодинакового расстояния от мосфет до нагрузки? Была версия платы, на которой мосфеты стояли в ряд, друг за другом. Самая высокая температура была у того, который стоял ближе к нагрузке, остальные по нисходящей.

[terio007]

А Вы видели когда-нибудь MOSFET, сгоревший на обрыв?

Неоднократно. Видел даже полностью обуглившиеся и таки ушедшие в обрыв.
Тут всё дело в степени выхода за пределы области безопасной работы - если превышаете малость, то и подгорает мосфет потихоньку, иногда месяцами...
Ну а ежели сразу шарахнете превышение раз в десять, то может и разорвать корпус мосфета.
Вот это уже обрыв так обрыв

Сообщение отредактировал Herz - Oct 23 2013, 18:52

[Integrator1983]

Тут всё дело в степени выхода за пределы области безопасной работы - если превышаете малость, то и подгорает мосфет потихоньку, иногда месяцами...

Я могу представить себе деградацию ячеек с последующим катастрофическим отказом ключа, но отгорание какого-то числа ячеек без потери работоспособности - не очень.

А как быть с неравномерным нагревом из-за неодинакового расстояния от мосфет до нагрузки? Была версия платы, на которой мосфеты стояли в ряд, друг за другом. Самая высокая температура была у того, который стоял ближе к нагрузке, остальные по нисходящей.

А бог его знает, почему так получилось. На постоянном токе - несимметричное относительно ключей высокое сопротивление дорожек ПП, при коммутации - несимметричные относительно ключей индуктивности по цепям затвора и СИ (грубо говоря, первый ключ коммутацию один тянет). Максимально симметричным должно все быть.

[sKWO]

Для сомневающихся в возможности параллельной работы MOSFET - рекомендую обратить внимание на зависимость Rds_on от TJunction.

скептическое настроение нащёт параллельного включения фетов прошло.осадок остался...

Что Вы хотели этим сказать?

у топик-стартера затворы соединены через резисторы с разбросом сопротивления больше чем разброс ёмкостей у тех же фетов.
подозреваю что в моменты комутации кто-то раньше тянет одеяло на себя ну а кто-то позже (в зависимости от тау цепи).
именно это меня и смутило.
если биполярники выравниваютя в эмитерах нихромовыми нитями то в цепях комутации феты ИМХО надо соединять ного к ноге и чем ближе тем лучше.
выравнивание же резисторами на затворах, насколько мне не изменяет память - это из области линеаризации звучания УМЗЧ где в
выходных каскадах использованы ключевые транзисторы каковыми и придуманы феты

А разница в температуре между параллельными мосфетами из-за чего, если самовыравниваются?

всё очень просто - неравномерный нагрев - это и есть следствие выравнивания по току.
расбросс у фетов небольшой но всё-же он таки есть.
"выравнивание" получается вследствии того что фет с меньшим сопротивлением И-С греется больше чем фет(ы) с большим сопротивлением, а
разогрев канала приводит к увеличению его сопротивления и как следствие уменьшение тока протекающего через него и его увеличения через другие
транзисторы. иными словами происходит тепловое выравнивание сопротивлений транзисторов.
соответственно медная пластина и термопаста должна улучшить положение для улучшения самовыравнивания.

[MSprut]

...затворы соединены через резисторы с разбросом сопротивления больше чем разброс ёмкостей у тех же фетов.

Можно и 1% резисторы поставить, чтобы как-то минимизировать влияние разброса.

соответственно медная пластина и термопаста должна улучшить положение для улучшения самовыравнивания.

А установка мосфетов в корпусах D2PAK прямо на плату может как-то сгладить этот эффект? Возможно с двух сторон, друг напротив друга.

[Integrator1983]

если биполярники выравниваютя в эмитерах нихромовыми нитями то в цепях комутации феты ИМХО надо соединять ного к ноге и чем ближе тем лучше. выравнивание же резисторами на затворах, насколько мне не изменяет память - это из области линеаризации звучания УМЗЧ

Без резисторов в затворах параллельных MOSFET получите жуткий звон емкостей затворов и индуктивностей монтажа.

[sKWO]

А установка мосфетов в корпусах D2PAK прямо на плату может как-то сгладить этот эффект? Возможно с двух сторон, друг напротив друга.

Как один из вариантов - да.

Без резисторов в затворах параллельных MOSFET получите жуткий звон емкостей затворов и индуктивностей монтажа.

таки -да. автору нужно поставить 1% резисторы ом скажем от 5-ти до 15-ти
это избавит от звона и чуточку замедлит коммутацию фетов. можно ещё поставить ферритовые биды, хотя корпус не тот.
должен признать что емкость затвора весьма относительное, там и индуктивность и сопротивление.
если посмотреть на кривую зависимости заряда от напряжения в этом можно убедиться.

[MSprut]

таки -да. автору нужно поставить 1% резисторы ом скажем от 5-ти до 15-ти
это избавит от звона и чуточку замедлит коммутацию фетов. можно ещё поставить ферритовые биды, хотя корпус не тот.

В затворах были резисторы по 22Ом и ферритовый брусок был, это от выбросов не избавляло, но резисторы были 5% и брусок был в корпусе 0805 один на 2-3 мосфета, т.е установлен между выходными транзисторами драйвера и точкой соединения затворных резисторов. Я так понимаю это было не правильно, нужно бид прямо на затворный вывод одевать? А как уменьшение завторного резистора может избавить от выбросов?

[sKWO]

В затворах были резисторы по 22Ом и ферритовый брусок был, это от выбросов не избавляло, но резисторы были 5% и брусок был в корпусе 0805 один на 2-3 мосфета, т.е установлен между выходными транзисторами драйвера и точкой соединения затворных резисторов. Я так понимаю это было не правильно, нужно бид прямо на затворный вывод одевать?

Да, бидики прямо на каждый затвор фета.
вот EMI фильтры от мурата
там расписано об эфективности работы на разных частотах

А как уменьшение завторного резистора может избавить от выбросов?

Не избавит совсем, наличие резистора ИМХО это скорее правило хорошего тона. Он играет роль скорее для ограничении тока заряда затворной ёмкости, или рассеивания на нём мощности если ток драйвера слишком мал.
более детально тут

[MSprut]

Да, бидики прямо на каждый затвор фета.

Спасибо, но с затворами оказалось все нормально. На выходах мосфет не очень нормально. В схеме 1 на к.1 XT3 выброс около 5В в минус при включении мосфет. Чем меньше резисторы в затворах, тем выброс больше, но не больше 7В при 10Ом и меньше 5В не становится при увеличении резисторов больше 47Ом. А на к.1 XT4 выброс в плюс, но там уже 15-20В сверх напряжения питания, а может и больше, очень узкий выброс, плохо видно верхнюю границу. Длина проводов до нагрузки 1-1.5м не больше, сечение 1.5мм.кв. Убрать этот выброс никак не получается, никакими резисторами, диодами и супрессорами.

[Herz]

Очень может быть, что эти выбросы - результат наводки на щуп осциллографа. Нужно минимизировать контур, подключаемый к измеряемой цепи.

[MSprut]

Очень может быть, что эти выбросы - результат наводки на щуп осциллографа. Нужно минимизировать контур, подключаемый к измеряемой цепи.

А могут они быть из-за того что питается это все от трансформатора 50Гц с выпрямителем и С-фильтром? И как этот контур минимизировать в данном случае? Или питание от АКБ нужно? Осциллограф С1-99, щупы вот такие http://www.chipdip.ru/product/hp-9060/

[Herz]

А могут они быть из-за того что питается это все от трансформатора 50Гц с выпрямителем и С-фильтром? И как этот контур минимизировать в данном случае? Или питание от АКБ нужно?

Нет, дело не в питании и не гальваноразвязке. Просто, если в схеме "гуляют" приличные токи с крутыми фронтами, то они имеют свойство излучать в эфир ЭМИ. Возьмите Ваш щуп, попробуйте подключить и земляной вывод, и сигнальный к одной точке. Например, к стоку транзистора. Или даже на земляную шину. Что увидите?

[MSprut]

Возьмите Ваш щуп, попробуйте подключить и земляной вывод, и сигнальный к одной точке

Подключал оба вывода к минусу питания, когда луч по сетке выставлял, ничего не видел, никаких выбросов.

[Herz]

Подключал оба вывода к минусу питания, когда луч по сетке выставлял, ничего не видел, никаких выбросов.

Это хорошо. Если только подключение было максимально близко к тому месту, где при измерениях наблюдаются выбросы. Тогда надо определиться, насколько эти выбросы Вам мешают. Если величина их приемлема, то слишком много сил на борьбу с ними прикладывать не стоит. Так или иначе, рассеивание снабберами энергии этих выбросов КПД не добавит. Существенно повлиять на ситуацию может только топология монтажа, минимизирующая паразитные реактивности.

[MSprut]

Тогда надо определиться, насколько эти выбросы Вам мешают. Существенно повлиять на ситуацию может только топология монтажа, минимизирующая паразитные реактивности.

Мне они не мешают, но подсознательно понимаю что так быть не должно или если должно, то не так явно выражено, и в авто наверно могут возникнуть проблемы из-за работы устроства, хотя по цепи питания помехи не большие. Вот кусок топологии платы с мосфет. Короче, прямее, ближе и кучнее уже вроде некуда в данном случае, в моем скромном разумении

[MSprut]

Сделал немного фоток с осциллографа, за качество не пинайте сильно, что есть. На фото "сток n-мосфет (OUT-)" пришлось выкрутить яркость луча и сдвинуть луч вниз, чтобы хоть как-то выброс разглядеть, амплитуда 25-30В сверх напряжения питания, а может и больше, дальше уже не видно. И на фото "Затвор n-мосфет c наргрузкой..." непонятный изгиб на нижней полке. Вход осциллографа закрытый, "0" по центральной оси сетки. Размытость на полках это недофильтрованные 50Гц от БП.

[НЕХ]

Периодически выходит из строя один из VT11, VT12. Сопротивление И-С становится порядка 10-12Ом и транзистор плавит все вокруг, причем все компоненты в затворных цепях и второй транзистор целые. Один из транзисторов может выйти из строя сразу после включения или проработать неделю, месяц, а потом сгорает. Подскажите, пожалуйста, физику процесса выхода из строя MOSFET в данной схеме и как это можно предотвратить и увеличить надежнось схемы?

Силовые ключи с авторским драйвером при выключении оказываются в линейном режиме длительно...
VT5 выходит из насыщения медленно - может BSS84 вместо биполярного ?
Зачем двойной драйвер ?
R18, R19 не к истоку, но к минусу питания.

[MSprut]

И? Прокомментировали бы как-то...
Убрал двойной драйвер, переподключил R19 к минусу питания. VT5 должен быстрее из насыщения выходить, хотя и раньше по осциллографу сильно затянутых фронтов не было. Добавил в затворы по стабилитрону в соответствии с более ранними рекомендациями.

Сообщение отредактировал MSprut - Nov 2 2013, 11:41

[terio007]

А на к.1 XT4 выброс в плюс, но там уже 15-20В сверх напряжения питания, а может и больше, очень узкий выброс, плохо видно верхнюю границу. Длина проводов до нагрузки 1-1.5м не больше, сечение 1.5мм.кв. Убрать этот выброс никак не получается, никакими резисторами, диодами и супрессорами.

Явно больше 15-20 В сверх питания.
Выброс естественен.Сколь не коротки и толсты провода идущие к лампе, но таки небольшую индуктивность имеют.
А ток большой. Соответственно есть запас энергии в индуктивности проводов и выброс при резком прерывании тока не слабый.
Ограничить выброс в самом начале его развития можно двумя путями:
1.Уменьшением скорости выключения транзистора - энергия выброса будет рассеяна на кристалле транзистора.
2.Применением RC цепочки прямо на ножках сток-исток транзистора.
Это единственный выбросогаситель, который начинает работать без временной задержки.
В вашем случае можно (учитывая большую мощность транзисторов) попробовать обойтись просто установкой импульсного конденсатора 0,1...0,2мкФ/100В на ножки сток-исток.
Фронт выброса растянется, а амплитуда соответственно уменьшиться.
Приятно, что разрядка ёмкости будет происходить автоматически при зажигании лампочки.

[MSprut]

А ток большой. Соответственно есть запас энергии в индуктивности проводов и выброс при резком прерывании тока не слабый.
Ограничить выброс в самом начале его развития можно двумя путями:
1.Уменьшением скорости выключения транзистора - энергия выброса будет рассеяна на кристалле транзистора.
В вашем случае можно (учитывая большую мощность транзисторов) попробовать обойтись просто установкой импульсного конденсатора 0,1...0,2мкФ/100В на ножки сток-исток.
Фронт выброса растянется, а амплитуда соответственно уменьшиться.

В схеме 2 такого не было, подозреваю что мосфеты там действительно выключались и включались медленне из-за драйвера. Или вернуться к схеме 2, но со всеми рекомендоваными доработками. Конденсатор пленочный MKP подойдет?

[terio007]

Конденсатор пленочный MKP подойдет?

Вполне подойдёт.

[MSprut]

А что если для p-мосфет и n-мосфет сделать разные драйверы? Для p-мосфет сделать как в схеме 1, а для n-мосфет как в схеме 2, с упрощением до схемы из поста №80.

[MSprut]

В вашем случае можно (учитывая большую мощность транзисторов) попробовать обойтись просто установкой импульсного конденсатора 0,1...0,2мкФ/100В на ножки сток-исток.

Посмотрел осциллографом с делителем 1:10 амплитуду выброса на стоке n-мосфет. Получилось 35-40В сверх питания. Потом подключил конденсатор MKT-P X2 0.1мкФх250В на С-И, амплитуда выброса упала до 15В сверх питания. Но габариты у этих конденсаторов...

Еще пробовал для n-мосфет драйвер по типу из поста №80. Открывается быстро, закрывается целых 40мкс, зато никаких выбросов, все красиво. А можно как-то настроить время закрытия в такой схеме драйвера (пост 80)? Чтобы И время закрытия было минимально возможное и выбросы при этом не слишьком большие, ну хотя бы как на стоке p-мосфет (см. фото). Может pnp заменить на p-мосфет? Или может, например, в эмиттеры VT5, VT9 (схема 1) добавить по резистору для регулировки времени разряда затворной емкости?
Как-то так...

[MSprut]

Ставил резистор 510Ом в эмиттер VT9. Выбросы на стоке уменьшились до 5В, как на стоке p-мосфет и время спада на затворе увеличилось до 20мкс.

[terio007]

Ставил резистор 510Ом в эмиттер VT9. Выбросы на стоке уменьшились до 5В, как на стоке p-мосфет и время спада на затворе увеличилось до 20мкс.

Очень хорошо. 5 вольт пусть будет

[MSprut]

Ок. На этом пока и остановлюсь. Всем спасибо.

[MSprut]

Еще несколько вопросов...
1. Можно ли вместо двуханодных стабилитронов в затворе использовать двуханодные TVS габаритов 0603 или 0805 соответствующего номинала?
2. Насколько живучи внутренние диоды мосфет, нужно ли их дублировать внешними диодами?
3. Если дублировать, то параметры внешнего диода должны быть лучше чем внутреннего?
4. Целесообразно ли применение супрессоров параллельно С-И мосфет?

[terio007]

1.Не пробовал, не подскажу.
2,3.Конечно внешние лучше ( и по параметрам тоже).
4.Для гашения внешних выбросов по цепи питания.

[Myron]

Еще несколько вопросов...
1. Можно ли вместо двуханодных стабилитронов в затворе использовать двуханодные TVS габаритов 0603 или 0805 соответствующего номинала?
2. Насколько живучи внутренние диоды мосфет, нужно ли их дублировать внешними диодами?
3. Если дублировать, то параметры внешнего диода должны быть лучше чем внутреннего?
4. Целесообразно ли применение супрессоров параллельно С-И мосфет?

1. а) Нужно, если нужно защищать от статики. При этом TVS надо ставить на входе, а стабилитрон на входе с предшествующим токоограничивающим резистором.
ь) Нужно зашищать однополярным стабилитроном с предшествующим последовательным резистором ограничивающим мах ток через стабилитрон, если на вход может попасть напряжение выше допустимого для мосфета. Если на вход может попасть отрицательное напряжение его лучше отсекать диодом шоттки подключив его катодом к затвору и анодом к истоку. При этом максимальное отрицательное напряжение будет около 0.3В. Тогда как прямое падение на однополярном стабилитроне 0.7В. А при двухполярном стабилитроне и того больше.
2. Паразитный диод С-И живучь, так же как и сам мосфет, ведь этот диод получается при изготовлении/разработке самого мосфета. Зашитный диод З-И, если он есть, (это на деле аналог ТVS) слабенький. Его защитные свойства часто/иногда указывают в ДШ. Он не может быть мощным, так как мощная защита увеличит паразитную емкость З-И (и иногда утечку - как спроектировать мосфет).
3. Если параметры внешней защиты такие же или хуже, чем внутренней, то использование внешней бессмысленно.
4. В зависимости от схемы применения, но, как правило, нет. Исключением является подключение стока одного мосфета к затвору другого.

Замечание 1. Все это имеет смысл при проектировании серъезной аппаратуры, когда лучше не иметь головной боли или когда четко указаны внешние воздействия.
Замечание 2. Предложения некоторых форумчан вытряхнуть из пыльного застарелого мешка кучу "ненужных" компонентов каждый может оценивать по-своему при проектировании.

[MSprut]

Спасибо за ответы. Получается можно ограничится однополярным стабилитроном на затворах, обратными диодами параллельно нагрузке и супрессором по питанию?

[Myron]

Спасибо за ответы. Получается можно ограничится однополярным стабилитроном на затворах, обратными диодами параллельно нагрузке и супрессором по питанию?

О какой нагрузке речь?
Супрессор по питанию нужен, если есть выбросы по питанию. Если нет - то не надо. Если есть и большие, то защищаться надо, иногда очень тщательно, в зависимости от величины выбросов. Например, в автоэлектронике выбросы на аккумуляторе машины могут достигать 60-70В в зависимости от типа машины. И обычно не менее 25-30В.

[Victor®]

Как ни странно дешевле. По крайней мере у нас в лесу.

Странно, у Вас только IRF-ов баксов на 30.

[MSprut]

О какой нагрузке речь?

Лампы накаливания + проводка. Хочется обойтись минимально достаточными мерами защиты. С супрессором по питанию понятно, со стабилитронами в затворах тоже, хотя если есть супрессор по питанию и он же защищает питание драйвера, то возможно и без них можно, а вот с защитой С-И... Хотелось поставить супрессоры в параллель - говорят не нужно, хватит внутренних диодов. Теперь разрываюсь "...между умной и красивой".

Странно, у Вас только IRF-ов баксов на 30.

IRF3205 - 0.45уе/шт, IRF4905 - 0.7уе/шт

[Plain]

Лихо так, спустя 7 страниц темы, узнать, что лес тот воистину заповедный:

http://www.digikey.com/product-search/en?F...amp;pageSize=25

http://www.digikey.com/product-search/en?F...amp;pageSize=25

[Myron]

.....а вот с защитой С-И... Хотелось поставить супрессоры в параллель - говорят не нужно, хватит внутренних диодов. Теперь разрываюсь "...между умной и красивой".

Обычная дилемма разработчика в условиях неполного набора требований.
Вот что делаю я в таких случаях.
Применяюю адекватную защиту, если:
- знаю хорошо условия применения изделия и уровни воздействий,
- нет уверенности в условиях применения изделия,
- мой опыт/здравый смысл не подсказывает,
- не хочу потерять лицо.
НЕ применю защиту, если:
- знаю хорошо условия применения изделия и уровни воздействий. При этом компоненты должны иметь минимальные необходимые защиты по ЭСД, токам, напряжениям, температурам, и т.д.,
- не боюсь потерять лицо,
- нет возможности применить защиту,
- требования идиота-начальника. В молодости один раз попал в такую ситуацию. Мои предложения по защите были покрыты матом. Я аппелировал к вышестоящему начальству. Меня отправили по инстанции к моему боссу. Дальше случилось чудо. Мой идиот радостно пошел на испытания, изделие вышло из строя, ему предложили уйти и меня поставили на его место, когда я, доработав изделие, прошел испытания.

[MSprut]

лес тот воистину заповедный:

Однако удивился...

Вот что делаю я в таких случаях...

У меня скорее так:
- знаю не очень хорошо уровни воздействий,
- нет уверенности в условиях применения изделия,
- мой здравый смысл подсказывает о необходимости защиты,
- не хочу потерять лицо.

[Myron]

У меня скорее так:
- знаю не очень хорошо уровни воздействий,
- нет уверенности в условиях применения изделия,
- мой здравый смысл подсказывает о необходимости защиты,
- не хочу потерять лицо.

Ну вот и ответ. Вперед к надежным и возможным защитам. Хуже не будет, а только лучше. Но до абсурда доводить тоже не надо - не надо зашищать от прямого попадания молнии и первой зоны 20-ти килотонной бомбы (в этих случаях нужно делать кардинально все по другому). Стоимость несколько возрастет, но несущественно для серъезной аппаратуры. Да и никто не обращает внимания на один-два TVS и пару-тройку диодов на схеме. Малограмотные боссы отнесут это к шаманству разработчика. Ну а грамотные отметят усердие. В худшем случае заставят тесстировать защиту.

[Plain]

Однако удивился...

Удивительно, что Вы до сих пор просто не выменяли у туземцев любого из соседних с Вашим центром мировой электронной промышленности государств пару вёдер этих транзисторов на кучку нормальных автомобильных ключей. Уверен, денег бы ещё осталось слетать на три дня шопинга в Париже.