ADUM und Traco in Gatetreibervorstufe zerschossen

[S. T. (sophia)]

Hallo,

Beim Einschalten der Versorgungsspannung von 5,2 V an der Wagoklemme für 
den Gatetreiber, zündete ein Funke am Vdd Eingang des ADUM5240ARZ.
Die Spannung der Quelle (die eigentlich 5,2 Volt liefert sollte) wurde 
danach vom Gerät auf 1,4V begrenzt.
ADUM und Traco (ein DC/DC Wandler IL0515S) waren nach der Aktion kaputt.
ADUM und Traco dienten zur galvanischen Trennung, falls im Hauptteil des 
Buck-Converters ein Fehler auftritt.
Der Traco wurde ausgebaut, an 5,2 Volt angeschlossen (wieder die 
Bregrenzung auf 1,4V) und er wurde sehr heiß. Am Ausgang (wo eigentlich 
15 V anliegen sollten), war keine Spannung zu messen.

Ich würde gerne ein paar Meinungen und Ideen hören, woran es gelegen 
haben könnte (zumindest wenn es ums Design geht). Im Anhang befindet 
sich der Schaltplan und das Board. Lichtbogen habe ich eingezeichnet und 
die betreffenden Bauteile sind beschriftet. Die Filterspule von 100u 
habe ich selbst gewickelt, darum ist die Stelle im Schaltplan 
freigelassen.

Background Infos zum Vorfall:
Der Buckconverter hatte komischerweise vorher gut funktioniert. Die 
Zwischenkreisspannung war bei ersten Tests auch nicht höher als 11V 
eingestellt gewesen.
Ich habe zuerst die Zwischenkreisspannung ausgemacht, und dann die 
Gatetreiberversorgungsspannung. Dann habe ich den Lastwiderstand 
ausgetauscht, um später Tests mit bis zu 16V und 10A zu machen. Das 
Austauschen dauerte etwa 30 Sekunden. Den PWM-Generator habe ich laufen 
gelassen. Dann habe ich das Netzgerät  zur Treiberversorgung wieder 
angeschaltet (ein mansen SSP-7080). Daraufhin war für gefühlte 3 
Sekunden ein heller Lichtbogen (oder mehr ein Punkt) zwischen Vdd und 
Via Eingang des ADUM zu sehen. Die Leiterbahn und den Vdd-Pin hat es 
dabei komplett zerschossen.

Wie ist denn bei Leistungelektronikern die Vorgehensweise zur 
Fehleranalyse und weiterer Schritte?

Danke für die Hilfe :-)

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Wie hoch ist denn die Spannung zwischen "GNDI" und "GND"?

Dir ist schon bewusst, dass die 1000V "Isolation Voltage" des 
DC/DC-Wandlers die Prüfspannung darstellt, mit der er (vermutlich für 
1s) geprüft wird. Das ist keine Aussage über die zulässige 
Dauerspannung.
Wenn diese im Datenblatt nicht angegeben ist, würde ich ihm nicht mehr 
als 50V Dauerspannung zwischen Eingang und Ausgang zutrauen.

Wo kommt denn das Eingangssignal für den ADUM her?

Wie ist die Masse der BNC-Buchsen und von X1 mit der Masse des ADUM 
verbunden? Sieht im Layout irgend gar nicht verbunden aus...

Sophia Fr schrieb:
> Wie ist denn bei Leistungelektronikern die Vorgehensweise zur
> Fehleranalyse und weiterer Schritte?

In deinem Schaltplan kann man die meisten Netz-Namen und 
Bauteil-Bezeichnungen nicht entziffern. Für mich wäre der nächste 
Schritt, den Schaltplan so zu malen, dass man auch alles lesen kann?

[S. T. (sophia)]

> Wie ist die Masse der BNC-Buchsen und von X1 mit der Masse des ADUM
> verbunden? Sieht im Layout irgend gar nicht verbunden aus...
Du hast vollkommen recht, das wars...
Wie du siehst hatte ich im alten Schaltplan die GNDI-Zeichen direkt an 
die BNC-Buchsen drangehängt. Im Layout wars mir dann nicht aufgefallen, 
dass die GNDI-Leiter der Bauteile gar nicht mit den Buchsen verbunden 
waren. Anfängerfehler...zum Glück ließ sich das durch ein kleines 
Stückchen Draht beheben.

> Wie hoch ist denn die Spannung zwischen "GNDI" und "GND"?
Die  Grounds sollen nur galvanisch getrennt sein, sollten aber beide 
normal Null sein.
GND ist der Ground-Anschluss des Netzteils, welches die 
Zwischenkreisspannung liefert.
GNDI ist der Groundanschluss des PWM-Generators und/oder des Netzteils, 
welches die Versorgungsspannung für den Gatetreiber liefert.

> Wenn diese im Datenblatt nicht angegeben ist, würde ich ihm nicht mehr
> als 50V Dauerspannung zwischen Eingang und Ausgang zutrauen.
Keine Sorge, die größte Spannung, die auf den DC/DC-Wandler im normalen 
Betrieb draufgegeben wird, ist 5,2V, welche er an seinem Ausgang auf 15V 
hochsetzen sollte.
Beim Testen habe ich auch nur kurz 1,4 V draufgegeben.

> Wo kommt denn das Eingangssignal für den ADUM her?
Vom PWM-Generator (obere BNC-Buchse), an den zweiten PIN von oben (am 
ADUM).

> In deinem Schaltplan kann man die meisten Netz-Namen und
> Bauteil-Bezeichnungen nicht entziffern. Für mich wäre der nächste
> Schritt, den Schaltplan so zu malen, dass man auch alles lesen kann?
Ja, ich bin halt was chaotisch, habe aber versucht die Namen ein wenig 
übersichtlicher hinzuplatzieren (siehe Anhang).

Ich habs jetzt noch nicht getestet, aber trotzdem schonmal vielen Dank 
für deine Hilfe.

[Kai K. (klaas)]

Der Massepin vom DC/DC-Wandler ist doch garnicht mit der Eingangsbuchse 
verbunden.

[S. T. (sophia)]

Kai Klaas schrieb:
> Der Massepin vom DC/DC-Wandler ist doch garnicht mit der Eingangsbuchse
> verbunden.

Ich weiß, ein sehr sehr dummer Fehler. Habs korrigiert und diesmal hat 
er das Einschalten überlebt und der Rest lief auch. Sah alles so ähnlich 
aus, wie in der LTspice-Simulation. Hoffentlich hält er diesmal länger 
durch...