Перейти к содержанию
    

Выгорание обоих MOSFET в push-pull каскаде...

Рад приветствовать.

 

Есть схема,

post-36555-1453573128_thumb.jpg

которая управляется микроконтроллером и выдает ШИМ 24 В, 1.5 кГц. Нагрузка: 12 кОм, соединенные с серединой питания (12 В), и конденсатор 0.1 мкФ. Напряжение 24 В мониторится микроконтроллером, и ШИМ выдается только тогда, когда напряжение превышает 15 В, дедтайм - 5 мкс.

 

Устройство эксплуатируется на тягаче, доступа к которому я не имею. Возможно по простому совпадению, а возможно и нет, с наступлением морозов начались отказы по причине выгорания транзисторов. Транзисторы чернеют, драйвер начинает греться. После замены транзисторов работа восстанавливается. Интересно также то, что устройство двухканальное, но горят транзисторы только в одном канале. При работе на столе всё ок, хотя это, возможно, тоже совпадение.

Резистор 51 Ом остается неповрежденным, отсюда делаю вывод, что виной одновременное открытие верхнего и нижнего транзисторов. Я вижу следующие возможные причины данного явления:

 

1) Ошибка ПО микроконтроллера

2) Короткая, воздействующая на вход драйвера импульсная помеха, приводящая к его защелкиванию

3) Защелкивание драйвера по каким-либо другим причинам.

 

Гипотетически, низкая частота ШИМ может приводить к проседанию напряжения на бутстрепной емкости. Если посмотреть на структуру драйвера,

post-36555-1453573133_thumb.jpg

то складывается впечатление, что это должно приводить к срабатыванию undervoltage-защиты, но никак не к выгоранию транзисторов. Еще вроде драйвер может защелкиваться при отрицательных выбросах на Vs, но здесь им, по-моему, неоткуда взяться...

 

Короче говоря, странно всё это. Коллеги, сталкивался ли кто с чем-то подобным?

Изменено пользователем Konrad

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Стремный подход.

Есть возможность открыть оба транзистора одновременно. При сбое программы например. Оно конеечно так экономнее. Если бы у меня возникла такая проблема, то я бы один затвор отключил от выхода с микросхемы и повернув соответственно фазу (один транзистор с общим истоком или эмиттером) и управлял бы обоими транзисторами с одного выхода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1. От программных глюков и включения двух транзисторов вместе спасает схема на банальной логике

2. IR-ки защелкиваются очень легко при корявой разводке - читайте на сайте IR куча аппноутов, как от этого защититься.

3. поставьте на вход драйвера последовательные резисторы+стабилитроны хотя бы.

вы не учли

4. транзисторы на 60В, если питание от батареи тягача - то они должны быть вольт на 300. Если нагрузка всего 12кОм - то резистор 1кОм последовательно с источником 24В + стабилитрон/сапрессор после него спасут вашу схему.

5. надеюсь плата с контроллером "недалеко" от драйвера, иначе провода, соединяющие драйвер и контроллер будут отличной антенной, и за работу ИРки в этом случае я бы вообще не ручался.

 

ПС - Вы говорите -Vs неоткуда взяться - оно всегда так кажется - почитайте откуда оно берется

ПСПС - чтобы не гадать - рассчитайте минимально необходимую емкость при низшей частоте и минимальной скважности ШИМ.

 

Возможно по простому совпадению, а возможно и нет, с наступлением морозов начались отказы по причине выгорания транзисторов. Транзисторы чернеют, драйвер начинает греться.

ну да в мороз тягачу трудней завестись - он дольше и с бОльшими токами, чем летом крутит стартером со всеми вытекающими...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

IR-ки защелкиваются очень легко при корявой разводке - читайте на сайте IR куча аппноутов, как от этого защититься.

 

надеюсь плата с контроллером "недалеко" от драйвера, иначе провода, соединяющие драйвер и контроллер будут отличной антенной, и за работу ИРки в этом случае я бы вообще не ручался.

 

Вы говорите -Vs неоткуда взяться - оно всегда так кажется - почитайте откуда оно берется

Плата 100х60, т.е. компактная. Двухслойная, нижний слой - земля с минимумом вырезов. Между МК и драйверами пара сантиметров, не больше.

Проседание Vs, в апноутах IR связывают с закрытием верхнего ключа, после которого на паразитной индуктивности истока верхнего транзистора, вследствие протекания большого тока, образуется отрицательный выброс... У меня большие токи в момент закрытия верхнего ключа через него не текут, а даже если бы и текли, то мне этот выброс всё равно бы не повредил, т.к. верхний ключ к моменту появления выброса уже закрыт, а на работу нижнего плеча выброс не влияет. Т.е. в моем случае -Vs, имхо, не может привести к одновременному открытию верхнего и нижнего транзисторов.

 

транзисторы на 60В, если питание от батареи тягача - то они должны быть вольт на 300. Если нагрузка всего 12кОм - то резистор 1кОм последовательно с источником 24В + стабилитрон/сапрессор после него спасут вашу схему.

 

На схеме не показано, но питается устройство следующим образом: 24V(акк. батарея) -> предохранитель 1А -> электролит 220х50В, керамика 2.2мк х100В, супрессор (на 30 с небольшим вольт), обратный диод (конденсаторы и диоды соединены параллельно и посажены вторым выводом на общий) -> схема

 

Предохранитель не горит, так что если превышения напряжения и есть, то они кратковременные, и супрессор с ними справляется, но броски тока через супрессор могут создавать помехи...

 

чтобы не гадать - рассчитайте минимально необходимую емкость при низшей частоте и минимальной скважности ШИМ.

основной источник разряда - потребление BS. Ток там порядка 100 мкА, за период ШИМа больше чем на 1В не разрядится... Но я не гадал, я конечно посмотрю напряжение на бутстрепной емкости, но меня интересовало: всегда ли корректно работает UV-защита?

Изменено пользователем Konrad

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

как нагрузка подключена к выходу схемы и где она расположена?чем сформировано середина питания - 12В ?

зачем здесь драйвер? только чтобы оба транзистора были N канальные?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

как нагрузка подключена к выходу схемы и где она расположена?чем сформировано середина питания - 12В ?

зачем здесь драйвер? только чтобы оба транзистора были N канальные?

 

подключена нагрузка проводами неизвестной длинны, но потребитель находится поблизости, так что, я думаю, провода не очень длинные (сантиметров 50). Что там с общими я не знаю. Вполне возможно, что устройство и потребитель посажены на общий в удаленных (электрически) точках, и выяснять это бесполезно - скажут одно, а по факту может быть другое.

 

Середина питания, я думаю, сформирована резистивным делителем (24+24кОм). Он, правда, омметром не определяется, но там, наверное, еще диоды есть.

 

Касаемо того почему сделано так, а не иначе, то всё дело в том, что мне приходилось разрабатывать схемы управления двигателями, и первое, что пришло на ум, было из этой оперы.

Изменено пользователем Konrad

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

всегда ли корректно работает UV-защита?

1. ваши транзисторы от 2-х вольт открываются, на 2 вольта UV ну уж точно отработает.

2. по поводу питания - если эта батарея от сети тягача, то ваша защита с сапрессором, конденсатором 50В, диодами и предохранителем не лучшее решение.

3. провода идут куда-то там, то ставьте сапрессоры на ключи, нет ESD защиты выхода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1. ваши транзисторы от 2-х вольт открываются, на 2 вольта UV ну уж точно отработает.

я имел ввиду, например, не вырубится ли верхний драйвер оставив транзистор с заряженным затвором, итп

 

2. по поводу питания - если эта батарея от сети тягача, то ваша защита с сапрессором, конденсатором 50В, диодами и предохранителем не лучшее решение.

Батарея от сети, да.

У меня есть расковырянный автомобильный блок, там так:

предохранитель ->обратный диод ->фильтр-> резистор 1.5 Ом -> супрессор||электролит

 

фильтр такой:

http://www.chipdip.ru/product/dss6ne52a222q55b/

Изменено пользователем Konrad

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ШИМ 24 В, 1.5 кГц. Нагрузка: 12 кОм, соединенные с серединой питания (12 В), и конденсатор 0.1 мкФ

post-45710-1453733843_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У меня есть расковырянный автомобильный блок, там так:

предохранитель ->обратный диод ->фильтр-> резистор 1.5 Ом -> супрессор||электролит

фильтр такой:

во 1-х у вас нет упоминания про 1,5 Ом, во 2-х расковырянный блок может быть не образцом совершенства, 3-х сеть питания у разных авто имеет разные свойства по генерации выбросов. Есть же тема автоэлектроника - почитайте хотя бы из любопытства что там обсуждают.

Я разбирал контроллеры дизельгенераторов, дак у 2-х разных фирм подход к их проектированию сильно отличается - начиная от того как защищены входы питания и дискретные входа, материал плат, количество слоев и заканчивая материалом корпуса.

 

фильтр лучше поискать специально спроектированный для авто.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

post-45710-1453733843_thumb.png

 

если не заработает первоначальный вариант, то соберу что-нибудь вроде этого. Я изначально и собирался делать на биполярных транзисторах, но на полевых выходной сигнал посимпатичней, хотя это в моем случае совершенно и не важно...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Подниму свою старую тему, чтоб рассказать, чем дело кончилось... Внутри драйвера по входам HIN, LIN стоят резисторы подтяжки, номинал их неизвестен, но вначале я посчитал, что встроенных резисторов будет достаточно. В итоге я добавил на каждый вход подтяжку 3к и все стало нормально... Такая вот история

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Подниму свою старую тему, чтоб рассказать, чем дело кончилось... Внутри драйвера по входам HIN, LIN стоят резисторы подтяжки, номинал их неизвестен, но вначале я посчитал, что встроенных резисторов будет достаточно. В итоге я добавил на каждый вход подтяжку 3к и все стало нормально... Такая вот история

Интересно с чем это связано? Неужели внутренние резисторы слишком высокоомны и получалось, что входы висели непонятно в каком состоянии?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Интересно с чем это связано? Неужели внутренние резисторы слишком высокоомны и получалось, что входы висели непонятно в каком состоянии?

 

Да, мне кажется, дело в высокоомности... Видимо в момент подачи питания проскакивала какая-то помеха, которая вызывала защелкивание драйвера...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...