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