Hallo zusammen, ich hab da ein kleines Problem mit einer Schutzbeschaltung. Es geht um einen Überspannungs- bzw Transientenschutz für eine nachfolgende 24V Anwendung. Die Schaltung im Anhang ist die application note die der Hehrsteller empfiehlt. Kernstück ist ein dicker MOS FET (Q1) der ab einer Eingangsspannung von 33V anfängt zu sperren. Ähnlich wie ein Linearregler also. Der Timer 555 dient hier als Ladungspumpe und erzeugt, unabhängig von der Eingangsspannung, eine ca. 40V Spannung. Die Zenerdiode D4 begrenzt die Spannung dann wiederum auf 36V, was dann auch die Gatespannung ist. Soweit hab ich das doch richtig verstanden, oder? Und im Datenblatt von Q1 steht das die maximale Gate-Source Spannung +/-20V ist. Dafür ist dann die Zenerdiode D5 zuständig die ab 15V alles platt macht. So weit so gut, hat auch alles ganz prima funktionier, nur mittlerweile habe ich den 5. Transistor zerschossen. Sind jetzt alle leitend zwischen D-S. Regelt nix mehr, lässt alles nur noch durch. Ich komm grad nicht weiter bei der Fehlersuche. So ein Power-MosFet kann man doch nur himmeln wenn man die Eingangsspannung zu hoch dreht oder die 20V G-S Spannung nicht beachtet, oder? Aber beides kann eigentlich nicht sein, zwecks Schutzbeschaltung. Hat jemand noch eine Idee woran es liegen könnte? ESD? Der Transistor kann 100V und 130A. Ich glaub also nicht das ich ihn mit meinem kleinen Labornetzteil überfordert hab...Könnt etwas Hilfe gebrauchen. Vielen Dank schonmal und ein schönes Wochenende wünsche ich! Grüße Basti
> So ein Power-MosFet kann man doch nur himmeln wenn man die > Eingangsspannung zu hoch dreht oder die 20V G-S Spannung nicht > beachtet, oder? Oder ihn einfach leistungsmäßig überfährt, indem man zu lange ausserhalb der SOA unterwegs ist... Wird der heiß, bevor er kaputtgeht?
eine Zener Diode braucht auch einen vorgesetzen Widerstand an dem die Spannung abfallen kann, ansonsten raucht die Diode ab. Hast du ein regelbares Netzteil? Wenn ja klemm da mal eine Zenerdiode dazwischen z.b. 5,1V oder was du gerade da hast und erhöhe langsam die Spannung und beobachte den Strom (analoger Amperemeter) und was mit der Zenerdiode passiert, danach hängst du mal 100 Ohm vor eine neue Diode und wiederholst das ganze.
achja zeichne uns mal die Versorgungsspannungen in dein Bild mit ein .
Da scheint einiges faul auf einen schnellen Blick. 1. Die 3 Z-Dioden ohnen Vorwiderstand? 2. Entweder ist die Ansteuerung von Q1 Mist oder der 1000uF am Ausgang zieht zu viel Strom. Der Rest wird über den MOSFET verbraten. 3. Der dicke C5 speist von hinten wenn vorn die Spannung weg ist. Ein Auge auf den Oszi kann nicht schaden.
> Der Transistor kann 100V und 130A.
Was hast du für eine Last am Ausgang?
Der Ladevorgang des C7 über den C4 kann doch einige Zeit dauern. Und
wenn du dann z.B. schon mal 20 A am Ausgang entnehmen willst, hat der
Mosfet einiges wegzustecken... :-o
Hallo nochmal, nein also warm wird da garnix. Einmal hat die Geschichte für eine Weile ganz gut funktioniert. Da hab ich vorn 40V reingeschickt, hinten kamen die erwarteten 33V raus. Hab die Schaltung mit 2A belastet und der Transistor ist ganz gut warm geworden, alles so wie es sein sollte. Hab sogar eine schöne Messreihe dazu aufgenommen. Und 2 Tage später war der Transistor wieder dahin. Aber bei Normalbedingungen. Also 28V input und 28V output. Ich hab auch alle "kleinen" Bauteile schon gegen neue ausgetauscht. die sind alle intakt, nur der Transistor ist durchgeschlagen. Was mir noch so durch den Kopf gegangen ist...am Eingang der eigentlichen Schaltung sitzen sehr (sehr sehr) viele Stützkondensatoren. 50x220uF. Beim Einschalten dürften die ein ganz ordentlichen Strom verlangen. Aber beim Einschalten piepst sofort die Strombegrenzung an meinem Netzteil (5A) kurz auf, danach läuft die Schaltung. Und es ist auch mit einem Oszi kein nennenswerter Spannungsabfall über R6 messbar...wie gesagt, mir gehen langsam die Ideen aus!
ich denk die 3 Z-Dioden am Eingang sind gegen sehr kurze energiearme Spannungsspitzen! in der App Note sind die als P6KE33A Transzorb (600 W)angegeben. wie gesagt, die schaltung wird von dem wechselricherhersteller als eingangsbeschaltung empfohlen. kann mir irgendwie nicht vorstellen das der die nie ausprobiert hat?!
Seltsame Schaltung irgendwie. Dasselbe erreicht man auch einfacher. |----K D A------| | Darlington | ------------C E--- R ------------- | B | | | | Rv | | |-----|-A-DDD-K-| | | Z-Diode 35V | | --------------|-------------------- Am Eingang noch die Schutzdioden NACH einer Sicherung. Der Widerstand R begrenzt mit den 3 Dioden zwischen Basis und Ausgang den maximalen Strom.
Basti schrieb:
> Der Transistor kann 100V und 130A.
...und wenn ich nun zu dem 30mOhm Shunt noch ein paar Miliohm für den
Rdson und den ESR für die "viele (viele viele)" Elkos der nachfolgenden
Schaltung nehme und insgesamt 100Miliohm ansetze, ergibt das bei 28V
280A anfänglichen Ladestrom. Fällt Dir was auf?
Aber Rechnen ist ja soo altmodisch...
Stefan Wimmer schrieb: > bei 28V > 280A anfänglichen Ladestrom. Fällt Dir was auf? > > Aber Rechnen ist ja soo altmodisch... Stimmt, viele Leute finden händisch rechnen irgendwie altmodisch. Vielleicht auch manchmal irreführend... Kannst du bei der lieben Rechnerei denn einen Grund finden wie sein genanntes 5A Labornetzteil mit aktiver Strombegrenzung diesen enormen Strom zusammenbringt?
Leistungsschaltmosis können kurzzeitig rund das vierfache von Imax ab - 280A muß da also nicht das Thema sein. Hast Du einen Kühlkörper am Mosi? Ist schließlich ein Linearregler, der den überschüssigen Rest in verheizt (bei deinem Beispiel mit (40V-33V)*2A=14W geht's schon lange nicht mehr ohne).
>Der dicke C5 speist von hinten wenn vorn die Spannung weg ist.
wenn noch nicht vorhanden: antiparalelle diode über Q1
Also wie gesagt, ich hab mit einem Oszi den Spannungsabfall über den 30mohm gemessen und da war sogut wie nix da. Keine Spannungsspitze die auf 240A schließen lässt. Aber gut, die Kondensatoren schaden ja vor dem Transistor auch nicht und erfüllen ihren Job. (Spannungseinbruch für 100ms am Eingang überbrücken) also werd ich mal umlöten und schauen ob sich was tut. Wie empfindlich ist denn der MOS FET bezüglich ESD? Dachte die haben einen internen Schutz? Und einen Kühlkörper hat das gute Stück nicht. Dafür aber eine recht große Kupferfläche auf der Platine. Im "Normalfall" hat der Transistor ja auch kaum Verlustleistung. Die Überspannung ist nur ein worst case Fall und da ist es mir dann lieber, dass der Transistor den Hitzetot stirbt und nicht mein Wechselrichter. Aber das mit der Antiparallelen Diode ist ne gute Idee. Die werd ich mal testen. Ist nur schwer zu sagen ob es was bringt. Grad im Moment läuft die Schaltung, ohne das ich was verändert hab. Und ich versuch grad mein bestes sie nochmal kaputt zu bekommen, damit ich weiß woran es nun liegt...aber ich bekomm den Transistor nicht mehr tot...verrückte Welt! Bis 50V bin ich mit der Spannung hoch gegangen, mehr kann mein Netzteil nicht. Und am Ausgang 33V. So solls sein...aber warum auf einmal?!?
Basti schrieb: > "Normalfall" hat der Transistor ja auch kaum Verlustleistung. Die > Überspannung ist nur ein worst case Fall und da ist es mir dann lieber, > dass der Transistor den Hitzetot stirbt und nicht mein Wechselrichter. Dummerweise wird der aber in nicht gerade wenigen Fällen dauerhaft leitend, wenn er stirbt, damit stirbt dann dein Wechselrichter eben kurz nach dem Transistor. Andreas
Überspannung vom Ausgang her, sollte eigentlich von der Inversdiode in Q1 und D6..D8 abgefangen werden ... Das Gate von Q1 wurde nie zerschossen, bzw. Q1 ist sicher kein "Logic Level" Typ?
... und diese vemeintliche Diode im Q1 hält auch diiiesen Rück-Strom wirklich aus??
Die eingebaute Inversdiode kann normalerweise mit dem im Datenblatt angegebenen max. Drainstrom belastet werden. Nur halt wegen des Spannungsabfalls und dadurch entstehender Verlustleistung nicht so lange ;-) Aber bevor die stirbt, müssten eigentlich D6..D8 auch schon hinüber sein ...
Falls das weiterhilft: Q1 ist bei mir der Power MOSFET IRFS4310PBF. Also nachdem ich nun alles andere fast ausgeschlossen habe bin ich auch der Meinung mein Einschaltstrom hat den Transistor auf dem Gewissen. Denn ich vermute auch mein Netzteil wird den ein oder anderen dicken Kondensator im Inneren haben, sodas trotz Strombegrenzung für ein paar us beinahe Kurzschluss herrscht. Würde eine Drossel am Ein- und Ausgang der Schaltung weiterhelfen? Wenn ja, Pi*Daumen welcher Wert? Oder bastel ich mir damit ein tollen Schwingkreis?
Hallo nochmal, nur der Vollständigkeit halber. Problem ist gelöst! Der Kondensator C7 musste vergrößert werden. Dieser Kondensator steuert das Einschaltverhalten des Transistors Q7. Habe die Kapazität verdreifacht und jetzt steuert der Transistor schön langsam durch und alles bleibt heile. Schaltung ist also zum Nachbau freigegeben. Funktioniert einwandfrei! Gruß Basti
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