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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Warum ist der Mosfet geplatzt?


Autor: Jörg K. (joergonaut)
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Hallo,

bei Test, ob der Verpolungsschutz meiner Schaltung auch funktioniert, 
ist ein Mosfet geplatzt. Leider weiss ich nicht genau warum.
Versorgt wurde die Schaltung mit einem 3S Lipo Akku (ca. 12V, Klemme 
Batt, verpolt). Die Sicherung ist durchgebrannt, Spannungsregler, µC 
(Mega8) und der Rest der 5V Schiene wurden korrekt geschützt.
Der Mosfet für die PWM-Steuerung eines Lüfters(12V) ist aber geplatzt. 
Er liegt im Kreis der Versorungsspannung und somit außerhalb des 
Verpolschutzes. Allerdings bin ich davon ausgegangen, das der Mosfet 
durch den Pull-Down Widerstand zwischen Gate und Source im 
Verpolungsfall gar nicht Durchschalten kann. Hat er aber offenbar. Und 
über die Freilaufdiode D4 ist dann wohl ein für den Mosfet zu heftiger 
Strom geflossen.

Kann mir jemand sagen, warum genau der Mosfet geplatzt ist und wie ich 
das Verhindern kann? Eine Lösung wäre evtl. die Freilaufdiode 
wegzulassen. Aber wie lange der Mosfet dann hält ist auch fraglich.

Dann habe ich noch eine Frage zum Verpolungsschutz. Kann ich die
Suppressordiode D1 auch hinter die Diode D5 setzen, damit die Sicherung 
bei Verpolung heil bleibt und nur bei langer Überspannung durchbrennt?

Vielen Dank schon mal für Eure Hilfe

Autor: gerd (Gast)
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http://www.vishay.com/docs/91326/sihlz24.pdf
über die Diode im Mosfet wahrscheinlich....

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Da der Mosfet aus Fertigungsgründen eine Diode von Source nach Drain 
hat, gibt es einen niederohmigen Weg im Falle der Falschpolung. Der 
Mosfet war zwar ausgeschaltet, aber seine interne Diode hat das gehäuse 
gesprengt.

Um das abzufangen, mußt Du eine extra Verpolschutzdiode in den 
Leistungszweig einfügen.

guude
ts

Autor: Anja (Gast)
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Jörg K. schrieb:
> Dann habe ich noch eine Frage zum Verpolungsschutz. Kann ich die
> Suppressordiode D1 auch hinter die Diode D5 setzen,

Dann muß D5 so ausgelegt sein daß sie das Lastintegral der Sicherung 
aushält.

Gruß Anja

Autor: oszi40 (Gast)
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Einfach gesagt die Sicherung sollte eher sterben als die Diode, was Anja 
so elegant formulierte.

Haken ist nur, daß Sicherungen je nach Hersteller manchmal träger als 
Silizium sind. :-)

Autor: nix_könner (Gast)
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versteh ich nicht ganz, wenn die Ub verpolt ist, ist der Pulldown ein 
Pullup, das Gate positiv.
Würde der MOSFET nicht auch ohne interne Diode leiten?

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Ein mit einer Sicherung geschützter Transistor wird stets zuerst
hochgehen, um die Sicherung zu schützen.
;-)
MfG Paul

Autor: Marian (Gast)
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...mal ganz davon abgesehen, dass der MOSFET laut deiner Schaltung nicht 
durch die Sicherung geschützt ist, weil er direkt an Batt+ hängt ;-)...

Autor: oszi40 (Gast)
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@Paul: Solange MOSFET-Fehler leichter zu finden sind, als eine exotische 
Sicherung, war dieser Test optimal.  :-)

Nebenbei wird die Dämpfungsdiode über dem Relais bei VERpolung der 
Batterie den Stromfluß nur sehr wenig "dämpfen" weil sie dann in 
Durchlassrichtung arbeitet...

Autor: Jörg K. (joergonaut)
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Vielen Dank für Eure zahlreichen Antworten. Auf die Diode im Mosfet bin 
ich nicht gekommen, obwohl ich eigentlich von ihr weiss. In einigen 
Schaltbildern ist sie ja auch miteingezeichnet. Dann werde ich in den 
Lastzweig einen separaten Verpolschutz einsetzen.

> versteh ich nicht ganz, wenn die Ub verpolt ist, ist der Pulldown ein
> Pullup, das Gate positiv.
> Würde der MOSFET nicht auch ohne interne Diode leiten?
Meine Überlegung war: Ein N-Mosfet schaltet durch, wenn zwischen Gate 
und Source eine positive Spannung anliegt. Der Pull-Down(-Up bei 
Verpolung) Widerstand zieht aber das Gate auf das gleiche Potential wie 
das von Source. Also keine pos. Spannung, kein Durchschalten. Wenn nur 
diese Diode nicht wäre ... dann hätte es funktioniert ;)

Gruß Jörg

Autor: ich (Gast)
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nimm eine bidirektionale Supperssordiode, dann kann die da bleiben wo 
sie ist.

Autor: Jörg K. (joergonaut)
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Ich habe jetzt einen extra Verpolschutz für den Lastkreis(zwischen +BATT 
und V- Batt) mittels Mosfet(T7) eingeplant. Für die Suppressordiode(D1) 
werde ich dann einen bidirektionalen Typ verwenden. Dann sollte die 
Sicherung nur durchbrennen, wenn längere Überspannung eintritt. Bei 
Verpolung passiert gar nichts, die Schaltung geht einfach nicht.

Wird das so funktionieren? Sollte ich dem Gate des Verpolschutz-Mosfets 
noch einen Vorwiderstand verpassen?

Gruß Jörg

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