Пробивается ФЕТ в плече full-bridge, при отрицательном запирающем потенциале Опции

[jeka]

Было стандартное плечо с двумя ФЕТами. Но при повышении напряжения на плече начала негативно сказываться паразитная емкость G-D, которая приоткрывала закрытый ФЕТ при быстром открытии противоположного транзистора.
Можно банально увеличить время открытия или доп.емкость на гейты, в которую будет остаток заряда всасываться. Это работает, но я хочу для уменьшения тепловыделения уменьшить время переключения и дедтайм.
Для этого переделал схему, в качестве закрывающего напряжения использую -12 вольт вместо потенциала ноги source. +-12 вольт для драйвера беру с трансформатора. В качестве земли для драйвера каждого плеча использую отдельный отвод от ног S ФЕТов.
И тут начались приколы - включаю схему без нагрузки и без силового напряжения. Смотрю осциллографом на гейты - все нормально работает.
Подаю силовое напряжение 50v, без нагрузки. И тут сюрприз - один фет сдох. Пробой.

Силовое напряжение 50v подаю через резистор 20 ом. На силовой части емкость 2000 мкф. Феты мощные, IRFP4468. В пробой из-за перегрузок по току не верится, т.к. ФЕТы выживали в гораздо более суровых условиях.
Вероятно, причина такого появления трупов кроется в превышении тока или напряжения гейтов.
Хотелось бы разобраться в проблеме, понять ее истинные причины. Кто-нибудь с подобным сталкивался?

p.s. upd: драйвер там мощный, гейт может тянуть вниз током 4А, вверх через 12 ом.

[jartsev]

Реальная схема подключения нужна.

PS. За что почётного участника получили?

[injener]

И тип транзисторов, их управление и порядок мертвого времени в студию

[Mike18]

Вероятно, причина такого появления трупов кроется в превышении тока или напряжения гейтов.

После доработки и введения в топологию последовательно с закрывающим драйвером источника отрицательного смещения, возросла паразитная составляющая относительно других элементов/цепей схемы. Найти её…

И попытаться зашунтировать.

Если бьётся затвор, то думаю, что бьётся в связи с критическим возрастанием потенциала на истоке относительно затвора посредством прохождения его изменения сквозь ёмкость боди диода.

Сообщение отредактировал Mike18 - Apr 20 2012, 17:32

[НЕХ]

Уж лучше иногда приоткрывается канал полевого транзистора, чем однажды откроется и уйдёт во вторичный пробой паразитный биполярный транзистор.
Какова величина резистора в цепи затвора ? Не велика ли добротность контура, образованного цепью затвора ?

[jeka]

В картинке схема нижнего плеча.

G_IN1- - к гейту
GND_PWR - к истоку

Верхнее плечо сделано аналогично, разница лишь в том, что питание подается через трансформатор (с рабочей частотой 500кГц). По питанию также добавлены 15v стабилитроны для защиты от выбросов.

p.s. Опечатался, GND_PWR - к истоку (source)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jeka]

Mike18, про боди диод как-то не подумал. Скорость нарастания с таким драйвером как раз около критической. Спасибо за мысль, в понедельник еще раз проверю.

[НЕХ]

В картинке схема нижнего плеча.

Не проще ли применить LM5110 ?

[jeka]

Проще. Но цена останавливает - 1.5$ на микросхеме против 0.5$ на россыпи.

[НЕХ]

Но в Вашей схеме Q3 BC856 будет неконтролируемо насыщаться - BAS40 просится между коллектором и базой.
LM5110 покупал по 1,1$ и в нём 2 драйвера...

[jeka]

HEX, Q3 работает в ключевом режиме, вкл-выкл. Притензий к его работе пока не было. Не понимаю, что не так.

Похоже причина пробоя выяснилась. Просчитал du/dt боди-диода. Получилось, что скорость нарастания я в 2 раза превысил. IRFP4468 можно открывать током не более 0.5А

[Herz]

Похоже причина пробоя выяснилась. Просчитал du/dt боди-диода. Получилось, что скорость нарастания я в 2 раза превысил. IRFP4468 можно открывать током не более 0.5А

А какая метода такого расчёта, не трудно пояснить?

[jeka]

Смотрим параметр "reverse transfer capacitance". Это емкость обратной связи G-D. В процессе открытия ФЕТа она разряжается, создавая отрицательную обратную связь и как следствие обеспечивая плавность открытия. du/dt диода также известно. Из него находим ток, который обеспечивает разряд этой емкости за нужное время.
Еще есть график под названием "typical gate charge vs gate-to-source voltage". По нему хорошо виден процесс заряда гейта.

[vao]

Смотрим параметр "reverse transfer capacitance". Это емкость обратной связи G-D. В процессе открытия ФЕТа она разряжается, создавая отрицательную обратную связь и как следствие обеспечивая плавность открытия. du/dt диода также известно. Из него находим ток, который обеспечивает разряд этой емкости за нужное время.
Еще есть график под названием "typical gate charge vs gate-to-source voltage". По нему хорошо виден процесс заряда гейта.

Если честно - какая-то муть.
Может я что-то не понимаю, но уменя похожие транзисторы открываются токами 2А - и работают.

Затворы пробиваются (99% из 100%) по ричине превышения напряжения.

[_Pasha]

Обычно народ вводит отрицательное напряжение в т.ч. и для того, чтобы не усложнять затворную цепочку для исключения влияния reverse transfer capacitance, и обойтись одним резистором. А у Вас время выключения надкритическое. Резистор в эмиттере Q9 таки должен быть.. чуть ли не те же 12 Ом.
ЗЫ мсм, "сыграло" не только на превышении du/dt диода, но и на монтажных индуктивностях. И далее - пробой затвора.

Сообщение отредактировал _Pasha - Apr 24 2012, 07:29