Servus Leute,
Teil meiner Masterarbeit ist es, einen DC/DC-Wandler aufzubauen. Der
Wandler steht und funktioniert auch, ich hab nur Probleme mit dem
MOSFET-Treiber, der immer wieder kaputt geht, ich hab ihn sicher schon 5
Mal ausgewechselt in den letzten Monaten, er ist äußerst empfindlich.
Dabei handelt es sich um den TI SM72295. Vom Datenblatt her ist es ein
hervorragender Treiber.
Ich treibe damit 4 MOSFETs in einer Vollbrücke mittels
Bootstrapschaltung.
Natürlich gibt es 1000 Fehlerquellne in so einer komplexen Schaltung,
jedoch ist mir der SM72295 jetzt zweimal gleich Art und Weise kaputt
gegangen, ohne dass im Leistungsteil überhaupt Spannung anlag und ohne,
dass eine PWM-Taktung vorlag. Es lagen nur 12V am VCC Eingang und 5V am
VDD Eingang an, der Treiber wurde also überhaupt nicht genutzt. Ich war
dabei, mit dem Multimeter ein paar Messpunkte abzufahren und plötzlich
fallen die Versorgungsspannungen ab. (Vielleicht hab ich irgendwo
versehentlich kurzzeitig mit dem Messkopf einen Kurzschluss
hergestellt?? Aber nirgens lagen mehr als 12V an...)
Nach langer Suche kam ich darauf, dass am Treiber ein Kurzschluss zw.
VDD und GND vorlag!! Das passierte einfach so, wie gesagt ohne dass
Spannung am Leistungsteil anlag! Und das beste: Vor kurzem ist genau das
gleiche schonmal passiert. Der Kurzschluss im SM72295 hat einen
Widerstand von ca. 6 Ohm.
Temperaturprobleme kann ich ausschließen, da ich die Temperatur am
Treiber überwacht hatte, sie überschritt die Raumtemperatur nicht.
Das Problem: Ohne VDD-Spannung funktioniert der Treiber wegen einer
internen Logik nicht, wenn ich den VDD-Pin aber anklemme fällt mir VDD
ab und/ oder der Treiber wird natürlich heiß.
VDD ist mit mehreren Kondensatoren abgekoppelt und wird von einem TRACO
TMA1205 erzeugt, ist also eine sehr stabile Spannung aus meiner Sicht.
VCC stammt aus einem Labornetzteil und ist natürlich auch abgekoppelt.
Falls du bis hierher gelesen hat, es würde mich freuen, wenn du kurz ins
Datenblatt schauen könntest, vielleicht fällt dir ja auf, wieso die
VDD-Versorgung im Treiber durchbrennen könnte. Vielleicht hast du schon
was ähnliches erlebt?
Meine Nerven sind am Ende und ich kann kurzfristig leider nicht mehr auf
einen anderen Treiber umsteigen...
Viele Grüße
Johannes
Link zum Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sm72295.pdf
Oh, jetzt ist mir selber was eingefallen: Da VDD ja nur als Referenz
gebraucht wird und eigentlich nur 40µA ziehen sollte baue ich da mal
einen Spannungsteiler dran statt ihn direkt an die 5V ranzuhängen.
Funktioniert anscheinend ja auch mit 3V...
Schreibt eure Ideen bitte trotzdem rein!
hoderlump schrieb:> Oh, jetzt ist mir selber was eingefallen:
Ich hoffe Dir fällt auch noch was anderes ein: Schaltungsprosa ist
schwer zu verstehen und führt zu Missverständnissen.
Poste daher den relevanten Teil Deines Schaltplans wenn Du Hilfe
möchtest.
Außerdem sind parasitäre Induktivitäten ein beliebter Grund für den Tod
von FET-Treibern. Also auch am besten gleich noch ein gutes Bild Deiner
Platine.
Bin ja keiner von den Cracks hier und studiert hab ich das schon mal gar
nicht, aber steht da nicht, dass Vdd ein Ausgang und Spanungsreferenz
ist und dass, wenn du in nicht willst, du ihn mit 0,1µF beschalten
musst.
Man (nicht ich) müsste sicher auch die ganze Schaltung sehen, um das
genauer zu beurteilen.
F. Fo schrieb:> aber steht da nicht, dass Vdd ein Ausgang und Spanungsreferenz> ist
Das steht echt so im Datenblatt. Stimmt aber nicht, das Wort "Output"
muss ein Fehler sein, VDD ist doch niemals Output!
Ich hab mir jetzt nochmal drei Application Notes angesehen. In zweien
davon ist der VDD-Pin direkt mit 5V verbunden, einmal ist sie hinter
einem Widerstand. Also hab ich hier schonmal nichts falsch gemacht,
trotzdem werde ich morgen den Spannungsteiler einlöten.
Gerd E. schrieb:> Poste daher den relevanten Teil Deines Schaltplans wenn Du Hilfe> möchtest.>> Außerdem sind parasitäre Induktivitäten ein beliebter Grund für den Tod> von FET-Treibern. Also auch am besten gleich noch ein gutes Bild Deiner> Platine.
Das geht heute leider nicht mehr, mal sehen, was ich morgen machen kann.
Ich glaub aber nicht, dass ihr dort viel erkennen könnt. Die parasitären
Induktivitäten auf den Gateleitungen und auf den Voltage Sense-Leitungen
können es nicht sein, da ja dort überhaupt keine Spannung anlag.
Ich hab mir beide kaputten Treiber nochmal genauer angesehen und es
besteht bei beiden die Verbindung VDD-AGND, also keine Verbindung zum
Pin PGND, die Ground-Verbindung der Low-Side-Bootstrapschaltung.... Es
sieht so aus, als ob das wirklich nichts mit dem Leistungsteil im Chip
zu tun hat.
Schaue dir doch bitte noch mal dein Blockschaltbild an und da ganz
besonders
Vdd clamp und den Fet davor.
Für mich ist da irgendwo dein Fehler.
Beschalte den doch einfach mal wie angegeben. Entkoppel den mal mit
100nF.
F. Fo schrieb:> Schaue dir doch bitte noch mal dein Blockschaltbild an und da ganz> besonders> Vdd clamp und den Fet davor.> Für mich ist da irgendwo dein Fehler.> Beschalte den doch einfach mal wie angegeben. Entkoppel den mal mit> 100nF.
Danke für den Tipp. Könnte sein, dass ich da den Fehler habe. Die ganzen
Messverstärker-Pins nutze ich gar nicht, deshalb hab ich SIA, SOA, SIB
and SOB mit einem 10kOhm Pulldown auf GND gezogen, IIN, BIN, BOUT and
IOUT mit einem entspr. Pullup auf 5V. Da hab ich einen Fehler gemacht,
nach Datenblatt müssen IIN und IOU auf GND gezogen werden, keine Ahnung,
wieso ich da Pullups reingemacht habe...
Könnte der Grund sein. Ich werds mir morgen mal ansehen!
Danke für die schnelle Hilfe schonmal!
Ich habe das Datenblatt nicht von vorn bis hinten gelesen und mit
Verstand geguckt, aber kann es sein, dass du das auch nicht getan hast?
Mal ganz vorsichtig gefragt.
F. Fo schrieb:> Ich habe das Datenblatt nicht von vorn bis hinten gelesen und mit> Verstand geguckt, aber kann es sein, dass du das auch nicht getan hast?> Mal ganz vorsichtig gefragt.
Junge, ich saß ein paar Tage an dem Datenblatt und denn App. Notes.
Es ist nur so, dass ich den integrierten Strommessverstärker nicht
nutze, also die PINs SIA, SOA, SIB, IIN, BIN, BOUT und IOUT gar nicht
brauche. Die von die gepostete Schaltung verstehe ich allerdings nicht
ganz: was soll der Block "VDD Clamp" bedeuten?? Und wie sollte ich eben
diese Pins auf dem Board verschalten, wenn ich sie nicht brauche? In der
Luft hängen lassen kann ja keine Lösung sein.
Das ist ein kleiner Ausschnitt vom Blockschaltbild und wenn du liest was
an welchem Pin wie dran sein soll, in diesem Datenblatt, dann würde das
auch doch ein Ausgang sein, was du aber oben nicht für möglich hältst.
Woher bitte, soll ich wissen was du von dem Chip brauchst und wo was bei
dir wie an dem Chip hängt?
Block den doch einfach mal mit 100nF.
Aber du schreibst ja selbst die ganze Zeit ... "kann nicht sein" ...
"eigentlich nicht möglich/nötig" ... So in der Art.
Ich wollte nur helfen und hab klar gesagt, dass ich keiner dieser Cracks
bin.
Manchmal sieht man vor lauter Bäumen den Wald nicht und nach deiner
"Lyrik" bleibt einem ja nur das Datenblatt und in diesem steht es nun
mal so drin ... aber die einzelnen Zeilen muss ich ja nicht wiederholen.
Die kann man selbst noch mal nachlesen.
Ich gebe aber zu, dass das obere Schaltbild nicht so ganz zum Text und
zum Blockschaltbild passt.
F. Fo schrieb:> Block den doch einfach mal mit 100nF.
Es ist bereits ein 100nF Kerko zw. VDD und GND. VDD ist definitiv kein
Ausgang.
Im Anhang meine Verschaltung. Die Pull-Up und Pull-Down-Widerstände
haben alle 10kOhm.
Leß Dir nochmal das DB am besten durch. Ich habe jetzt nur mal IOUT
gecheckt, und der ist schon falsch beschaltet in Deiner Schaltung (paßt
auch nicht zur Innenschaltung).
Das DB sagt:
12 IOUT
Output for current sense comparator.
Output of the output current sense amplifier.
Requires an external resistor to ground (RL). Gain is RL/RI,
where RI is the external resistor in series with the SIB pin.
Du dagegen hast einen Pullup, keinen Pulldown.
VDD scheint aber ein Supply-Anschluß zu sein, wo 3,3/5V eingespeist
werden, und nicht rauskommen.
Jens G. schrieb:> Diesen Beitrag bewerten:> ▲ lesenswert>> ▼ nicht lesenswert>>>> Leß Dir nochmal das DB am besten durch. Ich habe jetzt nur mal IOUT> gecheckt, und der ist schon falsch beschaltet in Deiner Schaltung (paßt> auch nicht zur Innenschaltung).> Das DB sagt:>> 12 IOUT> Output for current sense comparator.> Output of the output current sense amplifier.> Requires an external resistor to ground (RL). Gain is RL/RI,> where RI is the external resistor in series with the SIB pin.>> Du dagegen hast einen Pullup, keinen Pulldown.>> VDD scheint aber ein Supply-Anschluß zu sein, wo 3,3/5V eingespeist> werden, und nicht rauskommen.
Genau da hatte ich einen Fehler.
Ich hab jetzt folgendes geändert:
Alle ungenutzten Pins mit 10kOhm Pulldowns versehen.
4,7V Z-Diode zw. VDD und GND, davor einen 1kOhm-Widerstand.
Neuen Treiber aus anderer Charge aufgelötet.
Die letzte halbe Stunde hat alles funktioniert. Vorerst! :-D
Danke für eure Mühen, ohne eure Hilfe wärs wahrscheinlich nix geworden!
helfer schrieb:> Du studierst nicht zufaellig an der RWTH ?
Nö, in Regensburg.
Zum Tod des 72295 hat sich jetzt in der TI-Community, in der ich das
Problem auch geschildert habe jemand gemeldet, dem es genauso erging,
dem der Chip einfach ohne Grund durchbrennt:
http://e2e.ti.com/support/power_management/etc_power/f/216/t/268029.aspx
Wenn jemand die gleiche Erfahrung macht, bitte posten, so dass es
dokumentiert wird!
Grüße!
hoderlump schrieb:> dem es genauso erging,> dem der Chip einfach ohne Grund durchbrennt
Wenn man den Chip fehlerhaft beschaltet würde ich nicht "ohne Grund
durchbrennt" schreiben... ;)
Michael Köhler schrieb:> Wenn man den Chip fehlerhaft beschaltet würde ich nicht "ohne Grund> durchbrennt" schreiben... ;)
Hast Recht... Aber anscheinend bin ich hier nicht der einzige, dem das
passiert ist. Und ob der Chip wirklich wegen der leicht fehlerhaften
Beschaltung durchbrannte weiß ich immer noch nicht, ich warte nur
darauf, dass der Treiber erneut abraucht...
