모터와 액츄에이터를 제어하는 릴레이를 구동하는 꽤 표준적인 n- 채널 mosfet으로 상속받은 디자인을 얻었습니다.
최근 빌드에서 우리는 n- 채널 MOSFET에서 50 %의 실패율을 얻기 시작했습니다. 이전에 우리는 mosfet의 실패가 없었습니다. 지금까지 내가 찾은 유일한 차이점은 릴레이 및 mosfet의 다른 날짜 코드입니다. 그렇지 않으면 아무것도 바뀌지 않았습니다.
MOSFET은 ON Semiconductor 2N7002LT1G입니다.
릴레이는 Omron Electronics G6RL-1-ASI-DC24입니다.
플라이 백 다이오드는 ON 반도체 MRA4003T3G입니다.
이 MOSFET은 ON 반도체에 의해 조사되었으며 과도한 전압에 의해 파괴되었을 가능성이 있음을 발견했다. 그러나 지금까지 30V 이상의 MOSFET에서 전압 스파이크를 볼 수 없었습니다.
다음은 MOSFET / 릴레이 / 다이오드가있는 회로 부분입니다.
답변:
최근 빌드에서 다이오드가 제대로 납땜되지 않았거나 불량 부품이 있다고 생각합니다. 고장난 보드 중 하나를 사용하여 FET를 교체 한 후 릴레이가 꺼져있는 동안 드레인을 빠른 스코프로 확인하십시오. 그런 다음 다이오드 주변의 모든 솔더 연결을 리플 로우하고 다이오드에서 릴레이까지 솔더 와이어를 직접 연결하고 신호를 다시 확인하십시오.
물리적 배치가 아닌 회로도를 표시합니다. 릴레이와 FET에 대한 다이오드는 어디에 있습니까? 너무 멀리 떨어져 있으면 인덕턴스가 목적을 부분적으로 상실합니다.
또 다른 가능성은 이것이 나쁜 디자인 이었다는 것입니다. 이제 차이점이 중요한 부분이 생겼습니다. 릴레이 위에 작은 캡을 씌우십시오. 그러면 회로의 다른 부분을 유지할 수 있도록 전압 변화가 느려집니다. 계전기가 보드 외부에 있으면 FET 드레인을 별도로 보호해야합니다. 이는 보드의 별도 역전 다이오드와 드레인의 접지를위한 작은 캡일 수 있습니다. 스위치를 켤 때 약간의 서지가 발생하기 때문에 너무 많이 넣지 않으려면 전압 변화를 늦추기 위해 100pF를 몇 nF 정도로 조금씩 올리십시오.
VBATT는 어떤 전압입니까? 왜 다이오드가 쇼트 키가 아닌가?
R38을 10k로 변경하면 도움이 될 수 있습니다.
게이트 소스에 제너를 추가하면 도움이 될 수 있습니다.
모든 관련 회로를 표시하면 도움이 될 수 있습니다.이 경우 ACTCTRL1 뒤에 숨어있는 것이 관련이 있거나 관련이 없을 수 있습니다.
배치 간 변경이 분명하지 않지만 확인해야 할 사항은 게이트 전압이 절대로 초과 할 수 없거나 최대 정격 값 (Vgsmax)에 근접 할 수 있다는 것입니다. 이는 ACTCTRL1의 임피던스에 따라 달라집니다. 밀러 커패시턴스는 드레인의 전압을 차단합니다. Vgsmax 미만으로 연결된 게이트 임피던스로 클램핑해야합니다. Vgsmax는 FET 배치마다 다를 수 있지만 그럴 가능성은 거의 없습니다.
의심스러운 경우 게이트에서 소스로 V_gate_drive_max보다 약간 더 많은 전압의 제너 다이오드를 배치하십시오 (음극에서 게이트까지).
R38은 아마도 100k에서 필요한 것보다 훨씬 높습니다. 이상한 것은 이것이 10k라고 말할 수 있으며 이것은 통지없이 배치간에 변경되었을 수 있다는 것입니다. 밀러 커패시턴스 에너지는 FET를 파괴하기 위해 이것을 Vgsmax 이상으로 구동해야하므로 10k는이 10 배의 에너지를 더 현명하게 만듭니다. 5V 드라이브의 경우 10k에는 0.5mA 드라이브가 필요하므로 대부분의 드라이버에는 아무런 문제가 없습니다. ACTCTRL1이 드라이브 핀에 직접 연결되지 않고 직렬 저항이있는 경우 비례 적으로 감소시켜야합니다.
고장 분석이 과전압을 가리키고 있기 때문에 이는 관련이 없지만 다이오드가 거꾸로 배치되지 않았는지 확인하십시오. 500ma (max) FET 및 1A (max) 다이오드를 사용하면 순방향 바이어스 다이오드의 경우 FET가 먼저 실패한다는 것은 거의 확실합니다.
우리는 한때 어셈블리 하우스에서 당신과 같은 SMT 다이오드를 사용 하여이 작업을 수행했습니다 (실크 스크린은 부분적으로 완전히 가려졌습니다). 찾는 데는 오랜 시간이 걸렸지 만 새 집에서 간단하게 고칠 수있었습니다.
이것이 본질적으로 DeanB가 말한 것입니다. 이것은 몇 가지 인물을 추가하고 일반 지역을 조금 방황합니다.
D21이 잘못된 극성으로 설치되면 FET는 거의 즉시 실패합니다. :
과소 산으로 인한 고장은 거의 확실합니다.
다이오드가 실패하는 경우 유도 스파이크로 인해 tjhe FET가 곧 실패합니다.
FET를 켜면 다이오드는 24V에서 FET를 통해 접지로 전도됩니다.
다이오드가 개방 회로에 실패했습니다.
릴레이가 작동합니다.
릴레이 릴리즈에서 이제 유도 스파이크가 있고 다이오드가 없습니다 ... :-(.
7002는 과도하게 높은 전류가 가능하지 않으며 아마도 "몇"앰프에서 전류 제한이있을 것입니다. 먼저 자체 파괴가 가능한 것을 확인하기 위해 다이오드와 MOSFET 사이의 릴리스 ebt 일 수 있습니다. MOSFET이 먼저 죽으면 릴레이가 작동하지 않습니다.
다이오드가 먼저 죽으면 릴레이는 적어도 한 번, 그리고 아마도 여러 번 작동합니다.
그래서:
여기 의 다이오드 데이터 시트 는 1 인치 정사각형 패드를 사용하여 88 C / W 정격이므로 열적으로 죽기 위해 지나치게 많은 과전류가 필요하지 않습니다.
MOSFET은 300mW 손실 및 417C / W !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!! . 데이터 시트 여기
에서 생성 된 모든 드라이브에 대해 약 1.6A에 적합하며 공급하고자하는만큼 많은 전압을 떨어 뜨릴 것입니다. 반면 다이오드는 1.6A에서 약 1V의 Vf로 땀을 거의 흘리지 않습니다. 반대로 P_transistor = VI ~~~ = (24-1) x 1.6 = ~ 30 Watts를 얻습니다.
죽음은 거의 즉각적 일 것입니다.