Прошу помочь объяснить странное поведение диода Опции

[vldmr86]

Во вложении схема. Параллельно ключу стоит диод. Основное время ключ заперт - ток течет через диод. Это режим заряда батареи кислотных аккумуляторов - 4 штуки по 12 вольт. Протекает там от 2 ампер когда АКБ разряжены и снижается до 20 миллиампер когда они заряжены. Далее ток протекает сквозь R311 (0.01 Ома) и идет на АЦП где измеряется.

Когда вся система питается от аккумуляторов ток соответственно течет в обратном направлении - через ключ. В этом режиме теоретически ток может достигать 4.5 ампер. В жизни текут те же 2 ампера. Пока аккумуляторы разряжаются их напряжение снижается. Соответственно опять же в теории ток возрастает и может достигнуть 5 ампер. По крайней мере такие значения были зафиксированы системой на тестах. При этом никаких проблем не было.

Заказчик решил проверить живучесть аккумуляторов. По своей методике он решил разряжать аккумуляторы током 5.5 ампер - в таком режиме они должны прокормить систему в течении часа. Кроме того им удалось побыстрее достигнуть критичной отметки в 43 вольта когда система отключит ключ чтобы спасти аккумуляторы от глубокого разряда и смерти. И вот оказалось что в таком режиме сгорает диод D300.

Я развернул у себя на столе аналогичную систему и вот что обнаружил. Пока через ключ нечет не более 5 ампер - диод холодный. Ну или чуть теплый видимо за счет окружающего воздуха или 35-ой фольги от выводов транзистора. Но при токе 5.5 ампер диод начинает бодро нагреваться - точно не от воздуха. Я понимаю что на переходе мосфета может выпадать 0.077*5.5=0.42 вольта . Это напряжение сравнимо с падением на диоде, но в обратном включении! То есть вроде как диод заперт и ток через него не течет.

При токе 5.7 ампера через ключ диод нагрелся так что помер - замкнулся и обоих направления стол 1.3 Ома. Что я упускаю???

Сообщение отредактировал vldmr86 - Jan 19 2018, 16:51

Прикрепленные файлы

 switch.pdf ( 23.81 килобайт ) Кол-во скачиваний: 149

 

[Plain]

Просто дохнущие диоды сговорились и своими отброшенными копытами посылают сигналы — ну выкинь же ты меня, я совершенно бесполезен, ещё и денежку за рацпредложение дадут.

[vldmr86]

Просто дохнущие диоды сговорились и своими отброшенными копытами посылают сигналы — ну выкинь же ты меня, я совершенно бесполезен, ещё и денежку за рацпредложение дадут.

Вы оказались правы. Вчера весь день мерили токи и падения. Через этот диод (при установленном ключе) текло меньше миллиампера - видимо та самая утечка. Без ключа - вся струя. К удивлению выяснили что "паразитный" диод не такой уж паразитный. Конкретно у IRF540N (тот что раньше производил IRF а сейчас INFINEON) он настолько хорош что STPS5L60 по сравнению с ним просто мусор. Есть еще вариант от Vishay. Он хуже в части прямого падения. Но то прямое падение дано на максимальном токе в 28 ампер. У нас больше 5.8 не было и падение там намерили смешное.
Причину смерти однозначно установить не удалось но есть подозрение что мосфет нагревался до 240 минимум. По крайней мере оловянное покрытие на нем как в фильме про "терминатора" собралось в капельки. То есть температура была не менее 240. Диод с ним стоит в непосредственно близости - 2-3 миллиметра. Выводы соединены полигонами из 35-ой фольги. Все параметры диода документированы до 125. А тут почти в 2 раза превышение. Возможно добить его мог переходной процесс при разрывании ключа. Ток там приличный а напряжение близко к максимальному.
Целесообразность установки диода коллеги вспомнить не смогли - видимо исторически так получилось что все считают встроенный диод паразитным и что веры ему никакой....
В любом случае спасибо за консультацию. Диод из схемы удалим после дополнительных проверок.