TC426 Mosfet-Treiber blasen immer wieder aus

Ich würde mir die Signalanstiegszeit an den Eingängen des TC426 ansehen.

Der TC426 hat einen Mosfet-Eingang, was bedeutet, dass er kapazitiv ist. Sie haben die MCU-Spannung oder die Länge dieses Kabels nicht angegeben, aber wenn die Anstiegszeit am TC416-Ende langsam ist, bleibt der TC426-Ausgang für eine beträchtliche Dauer kurzgeschlossen.

Es ist auch eine schlechte Idee, die Signalmasse durch die Strommasse zurück zu führen. Wenn es auf diesem Boden einen signifikanten Anstieg gibt, kann dies Ihren digitalen Eingang in den grauen Bereich fallen lassen, was wiederum zu einem Kurzschluss im TC426 führt. Sie sollten erwägen, diese Steuersignale zu entkoppeln, vielleicht mit Optokopplern, um die Signalerde vollständig von der Leistungserde zu trennen.

Außerdem wird mehr Kondensatorspeicher in der Nähe der TC426 benötigt, wie im Datenblatt angegeben.

Die TC426 FET-Treiber-ICs benötigen keinen Serien-Gate-Widerstand, da sie für die kapazitive Belastung einer direkten Verbindung mit einem FET-Gate ausgelegt sind.

Das Datenblatt des TC426 macht aber auch sehr deutlich, dass unbenutzte Treibereingänge mit VDD oder GND verbunden werden müssen und nicht floaten dürfen.

Es sieht so aus, als würden Sie die TC426-Eingänge von einer anderen Platine aus ansteuern. Wenn dies die Eingänge schweben lässt, könnte dies der Grund sein, warum sie sich selbst zerstören.

Wenn Sie diese Eingänge beispielsweise von einem Mikrocontroller (MCU) ansteuern, kommt es beim Start zu einer Verzögerung, während die MCU einen Reset durchläuft und dann die I/O-Pins als Ausgänge konfiguriert. Davor werden die I/O-Pins als Eingänge konfiguriert und hochohmig, sodass sie erdfrei bleiben.

Ich würde allen Eingängen auf dieser Platine Pulldown-Widerstände hinzufügen, um dieses Problem zu beseitigen. Der Eingangsleckstrom des TC426 beträgt +/- 1 uA und lässt einen großzügigen Leckstrom von 50 uA von jedem Treiber annehmen, den Sie darauf haben. Ein 4K7-Pulldown würde etwa 0,235 V an einen TC426-Eingang anlegen, weit innerhalb seines 0..0,8-V-Bereichs für logisch niedrig.

Bei Ihrem Layout ist die Schleifenfläche für die Ströme, die die MOSFETs ein- und ausschalten, groß. Dies bedeutet, dass sie eine hohe Induktivität haben, was Ihre Schaltzeit begrenzt. In Kombination mit der Kapazität des Gates kann es auch zu einem Überschwingen kommen, und dieses Überschwingen kann stark genug sein, um die MOSFETs oder den Treiber zu beschädigen. Dies kann Ihr Fehlermodus sein oder auch nicht, aber es kann trotzdem Aufmerksamkeit verdienen.

Minimieren Sie diese Induktivität:

1. Bewegen Sie den Treiber näher an den MOSFET und machen Sie die Spur vom Treiber zum Gate so kurz wie absolut möglich.
2. Als nächstes machen Sie die Leiterbahn von der Treibermasse zur MOSFET-Source ebenfalls so kurz wie möglich und führen Sie direkt neben der Gate-Leiterbahn.
3. Setzen Sie schließlich für jeden Treiber einen Kondensator mit niedriger Induktivität (Chip-Kondensatoren sind gut) so nah wie möglich zwischen Vdd und Masse.

Das bedeutet, dass die Ströme, die den MOSFET schalten, eine kleine Schleifenfläche haben, wenn sie durch den Entkopplungskondensator, durch den MOSFET zwischen Gate und Source und durch den Treiber-IC fließen. Da die Induktivität proportional zur Schleifenfläche ist, wird die Induktivität minimiert, was die Schaltzeit reduziert, das Überschwingen verringert und den Wirkungsgrad erhöht.

Abschnitt 3 des Datenblatts enthält ein wenig dazu, obwohl es sehr kurz ist. Sie können dieses IR-Papier zu den MOSFET-Grundlagen durchgehen , um mehr Details zu den dort genannten Problemen zu erhalten.

Ich habe MOSFET-Treiber durch Oszillieren selbst zerstören lassen.

Warum sollte eine Schaltung schwingen? Enormer Leistungsgewinn. Wenn der GND (gemeinsam von Vin und Vout, richtig?) um 1,5 Volt springt, befinden Sie sich sicherlich in der verbotenen Region. Ich würde 0,5 V Bounce oder weniger anstreben.

Nur 10 NanoHenries und 1 Ampere/Nanosekunde erzeugen 10 Volt Ground Bounce.

10 NanoHenries sind etwa 1 cm (0,4 Zoll Draht).

Ich würde GND für diese Treiber wie folgt bereitstellen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Legen Sie auf solchen Schaltungen (für die meisten Schaltungen in Wahrheit) zuerst den GND an. Und schützen Sie diesen GND-Plan.

Erfahren Sie, wie Sie "lokale Batterien" für jeden IC bereitstellen, insbesondere wenn der IC kurzzeitig für einige Nanosekunden Ampere Strom liefern muss. Eine beträchtliche Kappe neben jedem IC mit einer Perle oder einem 1-Ohm-Widerstand zur globalen Leistung schützt jeden IC vor Interferenzen mit anderen ICs.