High-Side-P-Kanal-MOSFET nach dem Ausschalten beschädigt

Die folgende Schaltung ist ein Netzschalter, der von einem Druckknopf gesteuert wird. Grundsätzlich wird der Schalter (Q1) von einem Ein/Aus-IC-Controller gesteuert.

Während des Tests an der realen Schaltung wird eine elektronische Gleichstromlast an Vout (als Last) und eine Gleichstromversorgung an den Eingang (Vin) angeschlossen.

Wenn der IC (U1) die Last ausschaltet, wird der P-Kanal-Transistor unter den folgenden Bedingungen beschädigt:

  • Elektronische DC-Last (an Vout angeschlossen): 2A
  • Gleichstromversorgung (an Vin angeschlossen): 24 V (max. 4 A)

Irgendwelche Vorschläge?

Danke,

Leistungsschalter mit EIN/AUS-IC-Controller und P-MOSFET

Bearbeiten: Nach dem Hinzufügen einer 40-V-15-A-Schottky-Diode (SK154-TP) parallel zur Last wurden die folgenden Tests durchgeführt:

  1. 1A Last bei 24V Eingang
  2. 2A Last mit 24V Eingang
  3. 3A Last bei 24V Eingang

Unter der Lastspannung während des Ein-/Ausschaltens des Transistors.

Ausgangsspannung bei 1A Last bei 24V Eingang Ausgangsspannung bei 2A Last bei 24V Eingang Ausgangsspannung bei 3A Last bei 24V Eingang

Unter dem Setup:

Aufstellen

Das Durchführen des gleichen Tests (3 Fälle) ohne C1 und R2 = 0 ergibt die Ergebnisse auf Vout

Vout mit 1A Last ohne C1 und R2=0 Vout mit 2A Last ohne C1 und R2=0 Vout mit 3A Last ohne C1 und R2=0

Was ist die Belastung? Wenn es induktiv ist, kann der Strom nicht sofort stoppen und verursacht eine Spannungsspitze am Transistor - tatsächlich erhöht sich die Spannung über D und S bis zum Zusammenbruch. Für alle Fälle kann die induktive Last ein Relais, ein Motor, ein Solenoid, ein Lautsprecher usw. sein.
Hallo Gregory, danke für deinen Kommentar. Die Last ist eine elektronische DC-Last im "CC-Modus" ( prodigit.com/… ). Ich bin mir nicht sicher über die Induktivität dieses Geräts. Wenn dies der Fall ist, können Sie eine Schutzschaltung vorschlagen? Danke
Ok, der CC-Modus ist fast wie ein Induktor. Sie müssen eine ernsthafte Diode mit Anode am GND und Kathode am Ausgang hinzufügen. Der Strom fließt dann hindurch, ohne den Transistor zu beschädigen
Ich füge eine Schottky-Diode hinzu, wie Sie vorgeschlagen haben, aber immer noch beschädigt. Denken Sie, dass ein MBRS140 eine ernsthafte Diode ist? fairchildsemi.com/datasheets/MB/MBRS140.pdf . Danke noch einmal
Es sagt 1A, Sie brauchen 2A, also setzen Sie eine 4A-Diode ein
Und pu Bereich am Ausgang, verstehen Sie, was mit der Spannung dort los ist
Ich empfehle das Hinzufügen von Links zu Datenblättern für den MOSFET und den Treiber-IC.
Ich habe eine Schottky-Diode 40V 15A (SK154-TP) hinzugefügt und den folgenden Test durchgeführt: 1) 1A-Last und Transistor OK, 2) 2A-Last und Transistor OK, aber die Temperatur steigt (Finger auf IC legen), 3) 3A-Last und der Transistor beschädigt. Danke für die Vorschläge. Ich werde den Beitrag mit Scope-Bildern in diesen Testfällen bearbeiten.
OK ich werde warten. Bitte angeben an welchem ​​Bauteil die Temperatur ansteigt, ich erwarte nur die Diode. Vielleicht kannst du auch ein Foto von deinem Setup hochladen.
Beim Ausschalten steigt die Temperatur am Transistor. Aufbaubilder werde ich hochladen.
Oh, ich wusste, was dein Problem ist. Entfernen Sie den Kondensator. Und machen Sie den Widerstand zwischen Gate und Treiber wie 100r oder sogar 0. Sie müssen den Transistor so schnell wie möglich schließen, sonst ist der Strom mal Spannung zu hoch - die Leistung, die ihn aufheizt, existiert zu lange. Diode natürlich behalten. Falls die Gate-Spannung Ihres Transistors begrenzt ist, stellen Sie sicher, dass Sie das Maximum herausholen.
Die Hochspannung verschwindet, nachdem Sie den Stromkreis gemäß Ihren Vorschlägen geändert haben. Jetzt die Schaltung so schnell wie möglich ein- und ausschalten (siehe Bild im Beitrag). Wenn wir die ursprüngliche Idee von C1 beibehalten wollen, um die Spannung zu erhöhen, während der Stromkreis eingeschaltet ist, haben Sie einen Vorschlag? Danke noch einmal!
Ich glaube nicht, dass du es brauchst. Eigentlich habe ich noch nie einen solchen Kondensator gesehen, sieht nicht nach einer guten Idee aus. Das Einschalten hängt nur davon ab, wie schnell Sie das Gate aufladen, was jetzt ziemlich schnell erscheint.
Gregory, danke für deinen Kommentar und deine Vorschläge. Über den Kondensator besteht die Idee darin, die Einschaltgeschwindigkeit des Lastschalters zu steuern (wie auf onsemi.com/pub_link/Collateral/AND9093-D.PDF vorgeschlagen ). Ich lasse Sie wissen, dass bei zusätzlichen (zufälligen) Tests der Transistor beim Ausschalten erneut beschädigt wird (ca. 3,5 A) :(((
Okay, ich würde argumentieren, dass der Kondensator genau das Gegenteil von dem tut, was Sie denken. Dadurch wird der Transistor langsam geöffnet, sodass der Einschaltstrom begrenzt wird. In diesem Fall können Sie es nicht einfach blind verwenden, Sie müssen alle Auswirkungen genau verstehen und äußerst vorsichtig sein. Sie haben die Hitze am Transistor gesehen, offensichtlich ist es nicht der Weg. Nun, wie ich schon sagte, die VGS, die Gate-Spannung ist begrenzt. Sie müssen also die Widerstände erneut ändern und beim nächsten Mal darauf achten. Also bitte, setzen Sie R1 10k und R2 2k.
Upss, ich werde die Widerstände tauschen. Ich werde weitere Tests durchführen und Sie später darüber informieren. Danke Gregory.
Viel Glück! Vergiss nicht, die Antwort abzustimmen, Moderatoren sind gemein :)
Hallo nochmal Gregor. Ich reiste. Vielen Dank für Ihre Vorschläge. Die Schaltung arbeitet unter den definierten Testbedingungen. PS: Ich kann immer noch nicht abstimmen :(

Antworten (1)

Ok, der CC-Modus ist fast wie ein Induktor. Sie müssen eine ernsthafte Diode mit Anode am GND und Kathode am Ausgang hinzufügen. Der Strom fließt dann durch ihn hindurch, ohne den Transistor zu beschädigen.

Upd: Oh, ich kenne dein Problem. Entfernen Sie den Kondensator. Und machen Sie den Widerstand zwischen Gate und Treiber wie 100r oder sogar 0. Sie müssen den Transistor so schnell wie möglich schließen, sonst ist der Strom mal Spannung zu hoch - die Leistung, die ihn aufheizt, existiert zu lange. Diode natürlich behalten. Falls die Gate-Spannung Ihres Transistors begrenzt ist, stellen Sie sicher, dass Sie das Maximum herausholen.

Upd: Es wird immer noch verbrannt, aber jetzt gibt es keinen Strom oder keine Überspannung am Drain. Es liegt immer noch Überspannung am Gate an. Ändern Sie die Widerstände so, dass sie immer noch viel kleiner als die anfänglichen 100 k sind und gleichzeitig das Gate nicht über seine absolute maximale Nennleistung hinaus ansteuern. Ändere R1 auf 10k und R2 auf 2k.

High-Side-P-Kanal-MOSFET nach dem Ausschalten beschädigt
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