Шукаю допомоги щодо того, чому мій n-канал mosfet руйнується

У мене є дизайн, який я отримав у спадок із досить стандартним n-канальним мосфетом, що управляє реле, яке управляє двигуном і приводом.

На недавній збірці ми почали отримувати 50% відмов на n-канальному мосфеті. Раніше у нас не було збоїв мосфета. Єдині відмінності, які мені вдалося знайти досі, - це різні коди дат на реле та мосфет. Інакше нічого не змінилося.

MOSFET - це напівпровідник ON 2N7002LT1G

Реле - це Omron Electronics G6RL-1-ASI-DC24

Повітряний діод - це напівпровідник ON MRA4003T3G

Мосфет був обстежений напівпровідником ВКЛ, і було встановлено, що він, швидше за все, зруйнований надмірною напругою. Але я досі не міг побачити сплеск напруги на MOSFET вище 30 В.

Ось частина ланцюга з MOSFET / реле / ​​діод.

Я здогадуюсь, що діод не був спаяний належним чином у вашій недавній збірці, або, можливо, у вас є погані деталі. Візьміть одну з дощок, яка вийшла з ладу, замініть FET, і дивіться на зливу з швидким розмахом, коли реле вимикається. Потім заново встановіть всі з'єднання припою навколо діода і, можливо, навіть припаяйте дроти безпосередньо від діода до реле і знову подивіться на сигнал.

Ви показуєте схематичне, але не фізичне розташування. Де діод відносно реле та БНТ? Якщо воно занадто далеко, то індуктивність до нього частково перемагає своє призначення.

Інша можливість полягає в тому, що це був поганий дизайн весь час, і тепер у вас є деякі частини, де різниця має значення. Спробуйте поставити невеликий ковпачок відразу через реле. Це сповільнить зміни напруги, щоб інші частини схеми могли не відставати. Якщо реле знаходиться поза бортом, вам доведеться окремо захищати злив FET. Це може означати окремий зворотний діод на дошці, можливо, невеликий ковпачок, що заземлився на зливі. Ви не хочете занадто багато класти туди, тому що це призведе до невеликого сплеску при включенні, але кілька 100 пФ до nF або близько того повинні уповільнити зміни напруги.

Яка напруга VBATT? Чому діод не є Шоткі?

• Зміна Р38 на 10 К МОЖЕ допомогти.

• Додавання zener через джерело воріт може допомогти

Показати всю відповідну схему може допомогти - у цьому випадку те, що ховається за ACTCTRL1, може бути, а може і не бути актуальним.

Чому це мінятиметься між партіями, не очевидно, але щось для перевірки полягає в тому, що напруга на затворі ніколи не може перевищувати (або близько наближатись до його максимального номінального значення (Vgsmax). Це залежить від імпедансу ACTCTRL1. Ємність Міллера пару відключить напругу зі стоку до воріт, і це ОБОВ'ЯЗКОВО зафіксувати прикріпленим опором воріт менше Vgsmax. Vgsmax може змінюватись між партіями FET, але це не надто вірогідно.

Якщо є якісь сумніви, то розміщення ценерового діода трохи більше напруги, ніж V_gate_drive_max від воріт до джерела (катод до воріт, так що ценер зазвичай ніколи не проводиться).

R38, ймовірно, набагато вище, ніж потрібно на 100 к. Шанси в тому, що це, можна сказати, 10 к, і це, можливо, було змінено між партіями, не помічаючи. Енергетична ємність Міллера повинна призвести це до вище Vgsmax, щоб знищити FET, тому 10 кб робить цю енергію в 10 разів важче. При 5В накопичувачі 10 кка знадобиться привід 0,5 мА, тому більшість драйверів не матимуть проблем з цим. Якщо ACTCTRL1 не є прямим з'єднанням з приводним штифтом і має серійний опір, то це, можливо, доведеться зменшити пропорційно.

Ви згадуєте, що аналіз несправності вказує на перенапругу, тому це може бути не доречно, але переконайтесь, що діод не був розміщений назад. Що стосується 500 Мт (макс.) FET і 1А (макс) діода, це майже впевненість, що FET вийде з ладу першим у випадку прямого зміщення діода.

Колись у нас був збірний дім, який робив це нам за допомогою діодів SMT, як ваш (шовкографія була детально затемнена деталлю). Знаходити було ніяково довго, але це було просте виправлення ... у новому збірному будинку.

Я бачу, що це по суті те, що сказав DeanB. Це додає декількох фігур і трохи блукає по загальній площі.

Якщо D21 встановлений з неправильною полярністю, FET вийде з ладу майже миттєво. :

Збій від надмірного розсіювання майже певний.
Якщо діод виходить з ладу, тобто FET вийде з ладу незабаром через індуктивні сплески.

На FET увімкніть діод від 24В до землі через FET.
Діод виходить з ладу відкритим контуром.
Реле працює зараз.
Після випуску реле у вас індуктивний шип і відсутні діод ... :-(.

7002 не надто сильний струм і, ймовірно, обмеження струму на «кілька» ампер. Це може бути вивільнення між діодом і MOSFET, щоб побачити, які можуть самознищитись спочатку. Якщо MOSFET гине спочатку, реле ніколи не спрацьовує.
Якщо діод помирає спочатку, реле працює принаймні один раз, а можливо, і кілька разів.

Тому:

• Перевірте полярність діода.
• Поспостерігайте за зливом за допомогою осцилографа.
• Поспостерігайте за базою за допомогою осцилографа 9 (див. Мою іншу відповідь).

Диодний лист даних тут оцінюється в 88 C / W з 1-дюймовими квадратними колодками, тому для теплової гибелі не потрібно занадто багато надмірного струму.

MOSFET розрахований на 300 мВт розсіювання і 417 С / В !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!! . Даний аркуш тут Wityh весь привід у створенні, це добре для 1.6A, а потім скине стільки напруги, скільки ви хочете його подати, тоді як діод навряд чи порушить піт на 1.6A з Vf приблизно 1 Вольт, так що якщо діод обернено, ви отримаєте приблизно P_transistor = VI ~~~ = (24-1) x 1.6 = ~ 30 Вт.
Смерть була б майже миттєвою.

Можливо, вам знадобиться швидший діод. Інформаційний лист, який я піднімаю до цієї частини, не перераховує час відновлення вперед, а це означає, що це досить довго, щоб ніхто не піклувався про час відновлення. У однієї партії діодів, можливо, був швидший час відновлення, інший повільніше, і тепер, коли ви отримали повільну партію, індуктивний удар досить, щоб зламати ваш FET, перш ніж діод зможе відновитися.