Buscando ayuda sobre el por qué de mi n-mosfet de canal está siendo destruidos

Question

Tengo un diseño que yo he heredado con un bonito estándar n-mosfet de canal de conducción de un relé que controla un motor y el actuador.

En una versión reciente empezamos a tener un 50% de tasa de fracaso en la n-mosfet de canal. Anteriormente no había fallos de los mosfet. Las únicas diferencias que he podido encontrar hasta ahora son diferentes códigos de fecha en el relé y el mosfet. De lo contrario, nada ha cambiado.

El mosfet es un Semiconductor 2N7002LT1G

El relé es un Omron Electronics G6RL-1-ASI-DC24

El retorno de diodo es una DE semiconductores MRA4003T3G

El mosfet fue examinado por el de ON semiconductor y se encontró que era más probable es destruido por un exceso de tensión. Pero no he sido capaz de ver un pico de voltaje en el mosfet por encima de 30V hasta ahora.

Aquí es la parte del circuito con el mosfet/relé/diodo.

Answer 1

Estoy suponiendo que el diodo no era soldado bien en su versión reciente, o tal vez usted tiene algunas partes malas. Tomar uno de los consejos que error, reemplace la FET, y ver el desagüe con un rápido alcance, mientras que el relé está desactivado. Luego de reflujo todas las conexiones de soldadura alrededor del diodo y tal vez incluso soldar los cables directamente del diodo para el relé y mirar de nuevo la señal.

Se muestran el esquema, pero no el diseño físico. Dónde está el diodo relativa a la retransmisión y la FET? Si es demasiado lejos, entonces la inductancia es parcialmente derrotas de su propósito.

Otra posibilidad es que este fue un mal diseño todo junto, y ahora usted tiene algunas partes donde la diferencia asuntos. Trate de poner una pequeña tapa de inmediato a través de la retransmisión. Que será más lento, cambios de tensión, de modo que otras partes del circuito. Si el relé está fuera de la mesa, entonces usted tiene que proteger a la FET de drenaje por separado. Esto podría significar una por separado inversa del diodo en la junta directiva tal vez una pequeña tapa a tierra en el desagüe. Usted no quiere poner demasiado allí, ya que hará un pequeño aumento al encender, pero unos 100 pF a un nF o así debería frenar los cambios de voltaje.

¿Qué voltaje es VBATT? ¿Por qué no la de un diodo Schottky?

Answer 2

• Cambiar R38 a 10k PUEDE ayudar.

• La adición de un zener a través de la puerta-fuente puede ayudar

Mostrando todos los circuitos también puede ayudar en este caso lo que se esconde detrás de ACTCTRL1 puede o puede no ser relevante.

La razón de cambio entre los lotes no es evidente, pero algo que comprobar es que el voltaje de la puerta nunca puede superar (o de cerca el enfoque de su máximo valor nominal (Vgsmax). Esto depende de la impedancia de ACTCTRL1. Miller de la capacitancia de la pareja se apague el voltaje de drenaje a la puerta y este DEBE estar sujeto por el adjunto puerta de la impedancia a menos de Vgsmax. Vgsmax puede variar entre FET lotes pero esto no es demasiado probable.

Si hay alguna duda, a continuación, colocar un diodo zener de un poco más de tensión que V_gate_drive_max de la compuerta a la fuente (cátodo a la puerta, así que zener no suele conducir para siempre).

R38 es probablemente mucho más alto de lo necesario en 100k. Las probabilidades son de que esto se puede decir de 10k y esto puede haber sido cambiado entre los lotes sin avisos. Miller de la capacitancia de la energía tiene que manejar esto por encima de Vgsmax para destruir la FET para un 10k que hace que este 10x más difícil energía sabio. Con 5V de la unidad de 10k requerirá 0,5 mA disco, por lo que la mayoría de los conductores no tendrán ningún problema con esto. Si ACTCTRL1 no es una conexión directa a una unidad de pin y tiene una resistencia en serie, a continuación, esto puede necesitar ser reducido proporcionalmente.

Answer 3

Usted puede necesitar un más rápido del diodo. La hoja de datos estoy tirando hacia arriba de la parte no muestra un avance de tiempo de recuperación, lo que generalmente significa que es tiempo suficiente como para que nadie que se preocupe por el tiempo de recuperación podría usarlo. Uno de los lotes de diodos puede haber tenido un tiempo de recuperación más rápido, otro más lento, y ahora que ya tienes el lento lote inductivo patada es suficiente para romper su FET antes de que el diodo puede recuperar.

Answer 4

Usted menciona que el análisis de la falta de puntos para sobretensión, por lo que este puede no ser relevante, pero hay que asegurarse de que el diodo no se ha puesto al revés. Con un 500ma(max) FET y 1A(max) diodo, es casi una certeza que el FET se producirá primero en el caso de una visión sesgada de diodo.

Una vez había una casa de la asamblea nos haga esto con SMT diodos como la tuya (la serigrafía fue totalmente oscurecida por la parte). Tomó un vergonzosamente mucho tiempo para encontrar, pero era una solución sencilla...en una nueva casa de la asamblea.

Answer 5

Veo que esto es esencialmente lo que DeanB dijo. Esto añade un par de figuras y pasea por la zona en general un poco.

Si D21 se instala con la polaridad incorrecta de la FET se producirá de forma casi instantánea. :

El fracaso de más de disipación es casi seguro.
Si el diodo produce un error en lugar de la FET woll fallar poco después debido a picos inductivos.

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En FET encienda el diodo conduce de 24V a tierra a través de la FET.
Diodo de falla de circuito abierto.
Relé opera.
En el relé de liberación ahora tiene una inductivo de la espiga y no de diodo ... :-(.

El 7002 no es excesivamente alta corriente capaces y probablemente límite de corriente en "un par de" amperios. Puede ser una liberación ebtween diodo y MOSFET para ver que puede autodestruirse en primer lugar. Si el MOSFET muere primero el relé nunca funciona.
Si el diodo muere primero el relé opera al menos una vez, y posiblemente un número de veces.

Así:

• Verificación de diodo de polaridad.
• Observar Drenaje con un osciloscopio.
• Observar base con un osciloscopio 9see mi otra respuesta).

El diodo de la hoja de datos aquí se ha valorado en 88 C/W con 1 pulgada cuadrada almohadillas debe, por tanto, no demasiado mucho de sobrecorriente a morir térmicamente.

El MOSFET tiene una potencia de 300 mW de disipación y 417 C/W !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! . Hoja de datos aquí Wityh toda la unidad en la creación que es bueno para unos 1,6 Una y, a continuación, caer tanto de voltaje como quieras para darle de comer, mientras que el diodo es apenas sudar la gota gorda en Un 1.6 con Vf de alrededor de 1 Volt, por lo que si el diodo se invierte puede obtener alrededor de P_transistor = V. I ~~~= (24-1) x 1.6 =~ 30 Vatios.
La muerte sería casi instantánea.