MOSFET brennt durch, wenn er an ein Solenoid angeschlossen ist

Entschuldigung für die sehr schlecht geschriebene vorherige Frage.

Wir haben eine Schaltung, die unsere MOSFETs ständig durchbrennt, wenn wir versuchen, sie mit voller Leistung von 250 V zu verwenden, aber sie scheinen bei 200 V völlig in Ordnung zu sein.

Die Schaltung wird verwendet, um ein Solenoid anzutreiben, damit ein kleiner Roboter einen Ball kickt. Oben befindet sich ein auf 250 V aufgeladener Kondensator, daneben der Magnet mit einer Snubber-Diode (unidirektionaler Zeener mit 330 V Durchbruchspannung). Der MOSFET ist ausgeschaltet, bis wir einen Tritt wünschen, an dem wir den MOSFET einschalten und die Kappe durch das Solenoid abfließen lassen.

Der Mosfet, den wir verwenden, ist der STD18N55M5, dieser ist für 16A kontinuierlich und 64A gepulst ausgelegt. Der Drain-Source-Durchbruch beträgt 550 V. Ich weiß nicht genau, warum sich neben dem MOSFET ein Widerstand oder eine Diode befindet, aber ich gehe davon aus, dass sie in ähnlicher Weise zum Schutz vor Spitzen dienen.

Ich bin neu in dem Projekt, daher kenne ich nicht viele Details, aber ich wurde beauftragt, herauszufinden, warum unser MOSFET bei über 200 V immer wieder durchbrennt. Mein erster Instinkt ist, dass die 16 A für 250 V einfach zu niedrig sind, aber ich habe keine Beweise dafür. Eine andere Möglichkeit ist, dass der Zeener irgendwie bei 250 statt bei 330 zusammenbricht und den MOSFET zwischen 250 und Masse kurzschließt, aber das scheint unwahrscheinlich.

Ich verstehe nicht wirklich, wie man den Strom durch eine Induktivität und einen MOSFET berechnet, da sich keine Widerstände im Pfad befinden, was so aussieht, als würde er unendlichen Strom erzeugen, was offensichtlich nicht der Fall ist. Jeder Einblick oder Vorschläge für Dinge, die man ausprobieren könnte, wäre sehr willkommen. Danke schön!

BEARBEITEN: Die Kappe beträgt 1500 uF, 250 V. Der Flyback-Zeener ist dieser digikey.com/product-search/en?vendor=0&keywords=F4115CT-ND und der Mosfet ist das D-Paket ohne Kühlkörper

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich denke, es gibt ungefähr tausend andere Fragen, die sich damit befassen, dass Sie eine Freilaufdiode benötigen
Sie erwähnen einen Kondensator, aber ich sehe keinen in Ihrem Schaltplan. Sie erwähnen auch einen MOSFET, zeigen aber nur einen Schalter.
Es gibt zu viele Verwirrungen und fehlendes Wissen, um diese Frage in einem angemessenen Raum so zu beantworten, dass Sie es verstehen können. Der Mangel an Aufmerksamkeit für Details, der hier gezeigt wird, bestätigt, dass diese Frage einfach nicht gut zu dieser Q + A-Site passt.
Korrigiere die Frage, Alter.
Sie müssen den MOSFET buchstabieren, den Sie haben. Das von Ihnen verlinkte Datenblatt gilt für vier verwandte (eine Familie), aber die Verpackung bestimmt die Belastbarkeit. Erwähnen Sie auch, welchen Kühlkörper Sie haben und dessen Spezifikation.
Wenn Sie die MOSFETs entkappen können, können Sie diese Anleitung verwenden , um festzustellen, was sie verursacht hat (da ESD sicher die Ursache ist [hier unwahrscheinlich], benötigen Sie dafür ein Mikroskop).
Fügen Sie auch Namen/Datenblätter für die anderen Komponenten hinzu, Zener [s], Relais, falls Sie sie haben. Der Widerstand ist einfach da, um den Mosfet [schnell] auszuschalten, wenn keine Spannung an das Gate angelegt wird. Andernfalls kann es lange dauern, bis die Entladung von selbst erfolgt.
Auch sehr wichtig: Welche Kapazität hat Ihr Kondensator? Diese mal Spannung bestimmt die gespeicherte Ladung, also den Strom, der fließen wird.
@RespawnedFluff Der Mosfet ist der STD18N55M5, Oberflächenmontage, wir haben im Moment keinen Kühlkörper darauf, ich denke, das ist wahrscheinlich und ein Problem ...
@RespawnedFluff, die Obergrenze beträgt 1500 uF, 250 V, wie verwenden Sie die Kapazität, um den Strom zu bestimmen?
Wahrscheinlich nicht so wichtig, es sei denn, es wird heiß. Da Sie einen Kondensator durch ihn entladen, töten Sie ihn wahrscheinlich, indem Sie einen obskureren Parameter namens "Einzelimpuls-Lawinenenergie" im Datenblatt überschreiten. Weitere Informationen zu diesem Fehlermodus finden Sie unter vishay.com/docs/90160/an1005.pdf
@RespawnedFluff digikey.com/product-search/en?vendor=0&keywords=F4115CT-ND dies ist der Flyback über das Solenoid, bei dem anderen bin ich mir nicht sicher. Danke für all deine Hilfe!
Bitte geben Sie alle diese Informationen in den Beitrag selbst ein. es erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass auch andere für eine Wiedereröffnung stimmen.
@RespawnedFluff Oh wow, ich hatte noch nie zuvor von Lawinenenergie gehört, das scheint definitiv das Problem zu sein, danke!
Grundsätzlich laden Sie bei 250 V die 1500-uF-Kappe mit 0,375 Coulomb auf. Wie hoch die Stromspitzen sind, hängt davon ab, wie schnell sich das entlädt (Strom ist Ladung / Zeit), was von der Impedanz der Spule des Solenoids abhängt, die der Entladung entgegenwirkt.
Richtig, das macht Sinn, ich habe die Daten zum Solenoid nicht, aber ich werde versuchen zu sehen, ob jemand anderes welche hat, und das sollte mir ermöglichen, die aktuellen Berechnungen durchzuführen
Haben Sie das Tor deutlich unter seinem V(GS,max) geklemmt? Aufgrund der schnell ansteigenden Drain-Spannung und C(GD) kann die Gate-Spannung weit über ihre maximale Spannung gezogen werden.
Ich habe noch ein bisschen über dein Problem nachgedacht. Leider kann dieses Problem selbst mit einer perfekten Spezifikation / Datenblatt für das Solenoid nicht ohne genaue Messungen gelöst werden. Der Grund dafür ist, dass die Induktivität eines Solenoids variiert, wenn sich der Kolben durch ihn bewegt ... und wie schnell er sich bewegt, hängt davon ab, wie er auf den Ball trifft usw. Es würde einen sehr ausgeklügelten Cross-Domain-Simulator erfordern, um dies "auf dem Papier" zu lösen. . Messen Sie also einfach den Spitzenstrom mit einem guten Oszilloskop unter Verwendung eines niederohmigen Widerstands als Messelement.

Antworten (2)

Wenn Sie einige Annahmen aus dem, was Sie geschrieben haben, und dem Teilschaltplan treffen, überschreitet der nicht geklemmte induktive Rückschlag des Solenoids in dem Moment, in dem der Transistor ausgeschaltet wird, wahrscheinlich die maximale Vds-Bewertung Ihres Transistors und zerstört ihn.

Aber wie die oben erwähnten Leute sind in der Elektronik die Details wichtig, und Sie haben nur sehr wenige Informationen zu den tatsächlichen Werten der beteiligten Komponenten bereitgestellt.

Ich hoffe, das hilft ein wenig.

Nach einigen Tests stellte sich heraus, dass dies das Problem war, danke!

Wenn Ihre Drähte lang sind, klemmt D1 nur die induktive Spitze vom Solenoid und nicht die Spitze von den Drähten zwischen dem FET und diesem Solenoid.

Stellen Sie sicher, dass D1 zwischen dem Kondensator und direkt mit dem Drain des FET verbunden ist. Ebenso sollte D2 sehr nahe am FET liegen.

Beachten Sie, dass die Masseverbindung ebenso wichtig ist – achten Sie darauf, dass sich das „-“-Ende des Kondensators in der Nähe der Source des FET befindet.

MOSFET brennt durch, wenn er an ein Solenoid angeschlossen ist
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