Warum gibt es einen Gate-Source-Kurzschluss am n-Kanal-Mosfet? (Schaltung angeschlossen)

Ich habe ein Problem mit der folgenden Schaltung.

Ich versuche, mit dem IRLR8726TRPBF eine 24-V-Pumpe zu schalten, indem ich das Gate mit dem Arduino auf HIGH und LOW drehe. Wenn ich jedoch die Stromversorgung an die Platine anschließe, gibt es einen Kurzschluss zwischen dem Gate und der Source des MOSFET.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist meine Stromversorgungsschaltung. Die überall gemeinsame GND.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bevor ich den Kurzschluss bemerkte, würde ich das Gate auf HIGH stellen und der MOSFET würde ziemlich schnell sehr heiß werden. Und es würde eine LED schalten, aber lange, dann würde sie ausgehen.

Was mache ich falsch? Irgendwelche Vorschläge zur Lösung des Problems? Danke schön.

Gate-Source-Kurzschluss weist auf Geräteschaden hin - möglicherweise ESD. Wenden Sie geeignete ESD-Verfahren an? Schnelles Erhitzen kann damit zusammenhängen oder deutet entweder auf eine schlechte Gate-Ansteuerung hin (obwohl 5 V ohne Kurzschluss in Ordnung sein sollten) oder auf einen unzureichenden Kühlkörper für die Verlustleistung (das ist einfache Mathematik).
Bist du sicher, dass du es richtig gepinnt hast? Die schematischen Pin-Nummern stimmen mit dem Datenblatt überein, aber wir können Ihr tatsächliches PCB-Design nicht sehen. Haben Sie ein nicht isoliertes Kühlkörperpad mit der Lasche verbunden? Haben Sie einen zweiten MOSFET ausprobiert (um festzustellen, ob dieser beschädigt ist)?
Außerdem sind 24 V dem Vds-Durchbruch ziemlich nahe; alle Spitzen über 30 V, sagen wir, von Bürsten an der Pumpe, werden sie töten. Ihre Flyback-Diode leitet jede Spitze in die Versorgung ... aber wie steif ist die Versorgung, nehmen diese sie über 30 V auf?
Achten Sie auch auf die Miller-Kapazität. Ich hatte zwei explodierte CPU-Ports an meinem Prototyp. Ich kann nicht beweisen, dass dies der Fall war, aber nach dem Hinzufügen eines Gate-Widerstands plus Kondensator ist seitdem keiner der 5000 produzierten explodiert (Lustig: Es wurde von jemandem abgelehnt, der behauptete, der RC sei nicht erforderlich).
Unabhängig, aber ich habe es bemerkt: 120R scheint für eine LED bei 24 V ziemlich niedrig zu sein. Es sei denn, es handelt sich um eine Hochleistungs-LED. Ich denke an eine kleine Statusanzeige.
Ich finde die Verwendung einer kleinen 1A-Diode gepaart mit einem so hochstromfähigen MOSFET etwas verdächtig. Wie viel Strom nimmt der Motor auf?
@BrianDrummond Ich habe die Verlustleistung berechnet und sie lag weit unter der Notwendigkeit eines externen Kühlkörpers. In Bezug auf ESD müsste ich darauf noch einmal eingehen. Danke für deinen Beitrag.
@DerStrom8 Ich habe versucht, die Pinbelegung des MOSFET zu bestätigen, sowohl das schematische Symbol als auch den Footprint.
@oldfart Ich weiß nicht viel über Miller-Kapazität, aber ich werde es auf jeden Fall überprüfen.
Die LED ist hochleistungsfähig @ricardomenzer
@peufeu der Motor hat 15W, 24V.
Hm, dann sollte der Strom klein genug sein, außer beim Start... Ist die Diode noch in Ordnung? (Probier es aus). Eine andere Ursache könnte das Oszillieren des FET sein. Dies kann passieren, wenn kein Gate-Widerstand vorhanden ist, um die induktive Impedanz der Gate-Treiber-Leiterbahn / des Gate-Drahts zu dämpfen. Befinden sich Entkopplungskappen an der 24V-Leitung in der Nähe?

Antworten (1)

Überprüfen Sie, ob die Flyback-Diode mit der richtigen Polarität installiert ist.

Das ist das einzige, was ich sehe, das alle drei Ihrer Beobachtungen erklären würde.

Dass der MOSFET heiß wird, würde auf übermäßigen Strom zurückzuführen sein. Sie haben genug Gate-Treiberspannung.

Der Gate-Source-Kurzschluss könnte auf eine Überhitzung des Chips zurückzuführen sein.

Das Erlöschen der LED kann darauf zurückzuführen sein, dass die Diode im Inneren zu einem Kurzschluss schmilzt oder dass der MOSFET beschädigt ist. Es ist nur eine 1-A-Diode, und dieser MOSFET ist durchaus in der Lage, genügend Strom zu treiben, um eine ausreichende Durchlassspannung zu erhalten, um eine rote LED zum Leuchten zu bringen (einige zehn A oder mehr).

Übrigens ist es wichtig, die tatsächliche Leiterplatte und das Teil zu überprüfen und nicht nur den Siebdruck gegenüber der Komponente, da es möglich ist, dass die Zuordnung vom Schaltplansymbol zum Footprint falsch erfolgt, insbesondere wenn Sie zum ersten Mal eine neu geprägte Symbol-Footprint-Kombination verwenden .

Du hast Recht. Beim Zusammenbau wurde die Polarität der Diode vertauscht. Vielen Dank. Ich hoffe, das ist das einzige Problem.
Wären Sie so freundlich, den Effekt der Umkehrung der Polarität der Flyback-Diode zu erklären? Wie würde es zu einem Kurzschluss führen?
R52 sieht niedrig aus, wie oben kommentiert. Außerdem ist es oft eine gute Idee, einen Serien-Gate-Widerstand hinzuzufügen, der den Arduino im Falle eines Gate-Drain-Kurzschlusses retten könnte.
Wenn Sie die Diode umkehren, leitet sie, wenn der MOSFET eingeschaltet wird, sodass sie viel Strom leitet. Dioden sind nicht perfekt, daher können auf diese Weise einige Volt anliegen.
Die LED ist deshalb eine Hochleistungs-LED.
Genau das ist passiert. Ich gehe gerade das Design durch und habe gerade bemerkt, dass die Pinbelegung der Diode mit dem Footprint übereinstimmt. Aber es ist invertiert.
Warum gibt es einen Gate-Source-Kurzschluss am n-Kanal-Mosfet? (Schaltung angeschlossen)
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