NE555 Flyback-Treiber MOSFET-Fehler

Die durch die Streuinduktivität Ihres Transformators erzeugte Spannungsspitze zerstört Ihren MOSFET jedes Mal, wenn er sich ausschaltet. Sie müssen diese Spannung irgendwie begrenzen; Die übliche Technik besteht darin, einen RC-Snubber über Source und Drain des MOSFET zu legen, der so dimensioniert ist, dass der Kondensator die Energie der Spitze einfängt, bevor die Spannung zu hoch ansteigt.

Die erforderlichen Werte hängen stark von den Eigenschaften Ihres spezifischen Transformators ab, sodass Sie einige Experimente durchführen müssen, um sie zu ermitteln.

Eine Möglichkeit besteht darin, den Wert des primären Spitzenstroms im Transformator zu finden; Der Widerstand sollte so bemessen sein, dass dieser Strom, multipliziert mit dem Widerstand, eine Spitzenspannung ergibt, die bequem unter der Nennleistung des MOSFET liegt.

In dem Moment, in dem der MOSFET abschaltet, steigt die Drain-Spannung aufgrund der Streuinduktivität des Transformators zunächst hoch an, pendelt sich dann aber auf eine Spannung ein, die proportional zur Sekundärspannung ist (durch das Windungsverhältnis des Transformators). Der Kondensator muss so dimensioniert sein, dass er sich in einer Zeit, die etwas länger ist als die Dauer der Spitze, auf diesen Spannungspegel auflädt. Dies hängt sowohl vom Induktivitätswert als auch vom Widerstandswert ab. Seien Sie zunächst konservativ (dh verwenden Sie einen zu großen Wert) und passen Sie ihn dann (für eine bessere Effizienz) an, sobald die Schaltung funktioniert.

Der IRFP250 ist ein relativ robuster FET (und einer meiner „Favoriten“). Sie müssen normalerweise etwas ziemlich Robustes tun, um sie zu zerstören.

(1) Sie zeigen keine Ladung oder sagen, dass Sie eine haben. Sie haben wahrscheinlich einen, aber wenn nicht, steigt Vout an, bis die im Induktor gespeicherte Energie ('e' = i ^ 2L) entweder abgeführt oder auf andere Weise gespeichert wird. Wenn der Ausfall des FET oder die Verlustleistung an anderer Stelle nicht auftritt, wird Energie im Ausgangskondensator (falls vorhanden) und in der Streukapazität gespeichert, so dass e = 0,5 x C x V ^ 2. Für kleine C kann V sehr groß werden.

(2) Die „Miller-Kapazitäts“-Kopplung von Drain zu Gate kann Spannungen am Gate induzieren, die größer sind als die Nennspannung Vgs_max des FET. Diese werden auch an den Treiberausgangsstift angelegt, der dazu neigt, sie zu klemmen, aber der FTE ist anfälliger für eine Zerstörung, wenn die Spannung zu hoch ansteigt. Sobald das Gate kaputt ist, kann der FET in die Zerstörung getrieben werden - Sie können DS-Shorts mit offenem Gate (meiner Erfahrung nach seltener) und DSG-Shorts bekommen. Dieses Problem kann überwunden werden, indem eine in Sperrrichtung vorgespannte Zenerdiode von dat zu Source mit Vzener > Vdrive_max und weniger als Vgs_abs_max platziert wird. In diesem Fall wäre bei einer 12-V-Versorgung z 1-V-Zener angemessen.

Ich hatte Schaltungen mit diesem Problem, die ohne vorhandenen Zener innerhalb von Minuten starben und die mit einem ausgestatteten Zener auf unbestimmte Zeit betrieben wurden. Dies ist ein so nützliches und effektives Schutzsystem, dass ich in den meisten Fällen einen Zener einbauen würde - würde es aber sicherlich tun, wenn überhaupt die Möglichkeit bestünde, dass ein ungeschütztes induktives Lastelement vorhanden ist.

Ich benutze den irfp250 und habe dieses Problem nicht. Haben Sie eine Menge Werbung? Ohne eine wird die hintere EMF die Mosfets ziemlich schnell zerstören

Eine weitere klassische Lösung für dieses Problem ist eine Flyback-Diode. Dies ist eine Diode über der Primärwicklung des Transformators, mit Kathode auf der Vs-Seite. Wenn der FET abschaltet, wird die Transformatorenergie in die Stromversorgung geleitet, und die FET-Spannung wird auf knapp über der Stromversorgungsspannung geklemmt. Achten Sie darauf, eine ultraschnelle Diode zu verwenden - normale Gleichrichter werden die Arbeit nicht erledigen. Auch das physische Layout ist wichtig. Die Diode muss in der Nähe des FET sein. Wie Spehro sagt, denken Sie nicht einmal daran, ein lötfreies Steckbrett zu verwenden.