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?

Есть возможность проверьть насколько одинаково греются полевики?

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.

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

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


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.

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.

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



Что Вы хотели этим сказать?

Для сомневающихся в возможности параллельной работы MOSFET - 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?

Наоборот, они сами между собой выравниваются.

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.

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.

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

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



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.

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



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


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.

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


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

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

Как один из вариантов - да.


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.

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?

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


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

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.

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/

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?

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.

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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

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.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.

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.

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?

Вполне подойдёт.

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.

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...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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

Ок. На этом пока и остановлюсь. Всем спасибо.

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

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.

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.

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

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".


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

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

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.

Однако удивился...


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.

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.