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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik das sterben der Mosfet.


Autor: fredi (Gast)
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Guten Abend,
ich verwende als Verpolschutz einen P-Canal Mosfet.
Nun ist mir beim testen von 20 Platinen bei 3 der Mosfet gestorben.
Ich habe aber keinen Plan warum. Mein verdacht ist das die 
Masseversorgung nicht ordendlich war. wäre das eine erklärung? An Kl15 
hängen Leistungs- Mosfet die wiederum an Ventilspulen hängen aber über 
eine externe Masse versorgt werden.
Im Anhang das Bild wie ich den Mosert verbaut habe.

: Verschoben durch Moderator
Autor: abc.... (Gast)
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hat es euch die masse verrissen? und sollte die elektrische leistung 
nicht eigentlich über kl.30 kommen?

Autor: Mario R. (mario001) Benutzerseite
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Hallo,

ich würde darauf tippen, dass deine Versorgungsspannung nicht sauber ist 
und du Spannungsspitzen auf der Leitung hast, die die 
Gate-Source-Strecke grillen. Eine Z-Diode + Vorwiderstand ans Gate 
könnten da schon helfen.

Generell solltest du die Schaltung noch besser schützen und die 
Eingangsspannung filtern, sonst geht evtl. auf Dauer noch mehr kaputt 
...

Viele Grüße,
Mario

Autor: Wolfgang (Gast)
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fredi schrieb:
> ich verwende als Verpolschutz einen P-Canal Mosfet.
> Nun ist mir beim testen von 20 Platinen bei 3 der Mosfet gestorben.

Wenn der so aussieht, wie in deiner Schaltung, war das eine 
Fehlproduktion. Mit der Substrat-Diode kann das nicht funktionieren.

Autor: Wolfgang (Gast)
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p.s.
Selbst wenn du ihn richtig einbaust, tut ihm eine Gate-Source-Spannung 
von 12V nicht unbedingt gut.

Im Datenblatt des Si2301 steht im Abschnitt Absolute Maximum Ratings 
etwas von V_GS < +/-8 V.
http://www.vishay.com/docs/68741/si2301cd.pdf

Autor: HildeK (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Wenn der so aussieht, wie in deiner Schaltung, war das eine
> Fehlproduktion. Mit der Substrat-Diode kann das nicht funktionieren.

Selbstverständlich funktioniert das prinzipiell!

Die Probleme, speziell im KFZ, wurden aber schon genannt. Man muss auf 
jeden Fall das Gate vor Spitzen schützen und die ±8V UGS geben dem FET 
auch ohne Spitzen schnell den Rest ....

Autor: fredi (Gast)
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HildeK schrieb:
> Die Probleme, speziell im KFZ, wurden aber schon genannt. Man muss auf
> jeden Fall das Gate vor Spitzen schützen und die ±8V UGS geben dem FET
> auch ohne Spitzen schnell den Rest ....

Oh sch...e habe ich übersehen! Kennt ihr einen geeigneteren?
Lg

Autor: V(GS) (Gast)
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Schau doch mal bei allen Distris über die parametrische Suche. 
(Startseite -> Aktive Bauteile -> Transistoren -> MOSFETs -> Dann Stück 
für Stück gewünschte Parameter eingeben, und "Filter anwenden" oder so 
ähnlich...)

Ein z.B. gutes Fundstück hinsichtlich Deiner Frage:

http://www.mouser.com/ds/2/115/DMP3056L-526286.pdf

Hat +/- 25V V(GS). Mehr als das 3fache.

Freilich kann man auch noch nach höherer Sperrspannung suchen.
Und/oder Schutzmaßnahmen dafür treffen.

Wollte nur mal auf die Einfachheit so einer Suche hinweisen - wenn man´s 
weiß, wie´s geht. (Das machen auch die Ratgeber. Zumindest oft. Man kann 
nicht alle Bauteile auswendig kennen.)

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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fredi schrieb:
> als Verpolschutz

Wolfgang schrieb:
> wenn du ihn richtig einbaust

Selbst dann leitet doch die Body-Diode bei Verpolung...

Gruss Chregu

Autor: Mark S. (voltwide)
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In die gate-Leitung würde ich auf jeden Fall einen Schutzwiderstand von 
1..10kOhm einbauen.
Ein beliebter Ausfallmechanismus ist auch Unterspannung am Eingang. Dann 
wird der MOSFET nicht mehr voll durchgesteuert und verheizt auf einmal 
richtig Verlustleistung - kurzzeitig.

Autor: HildeK (Gast)
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Christian M. schrieb:
> Selbst dann leitet doch die Body-Diode bei Verpolung...

Schau doch, wie die im Bild vom TO eingezeichnet ist!
Natürlich leitet die nur im nicht verpolten Fall bis der FET dann 
genügend Gatespannung hat. Dann wird sie kurzgeschlossen. Im Verpolfall 
leitet nichts. Wie würdest du denn eine normale Diode hier einbringen? 
Doch genauso wie die Bodydiode - eben nur ohne FET ...

Einziger Nachteil ist: Beim schnellen Absenken der Eingangsspannung wird 
von C1 eine Rückspeisung erfolgen. Bei Steuergeräten im KFZ will man das 
üblicherweise nicht.

Autor: Klaus (Gast)
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Hättest du keinen Verpolschutz sondern schließt dein Gerät einfach immer 
richtig an, hättest du auch kein Problem. Viel Schutz bringt viel mehr 
Probleme

MfG Klaus

Autor: Forist (Gast)
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Vielleicht sollte man sich mal von der im Schaltplan gezeigten 
exotischen Kreation für das Schaltzeichen eines P-Kanal MOSFETs trennen.

Autor: Hmmhmm (Gast)
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Warum hat deine Schaltung einen ungedämpften Serienschwingkreis am 
Eingang?
Wozu dient der?

Wenn das ein LOW-ESR-Elko und eine niederohmige Drossel sind, kann da 
schon eine schöne Güte zusammenkommen. Das könnte schon mal Schwingen.
Insbesondere beim Einschalten.

Autor: Roland E. (roland0815)
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Im PKW ist kurzzeitig mit +/-50V zu rechnen. Vor allem, wenn während des 
Anlassens die Schaltung nicht abgetrennt ist. (manche Hersteller trennen 
die Kl15 teilweise ab, wenn der Anlasser geschaltet ist)

Autor: Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite
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HildeK schrieb:
> Dann wird sie kurzgeschlossen.

Von was?

HildeK schrieb:
> Wie würdest du denn eine normale Diode hier einbringen?
> Doch genauso wie die Bodydiode

Ja.

HildeK schrieb:
> eben nur ohne FET

Und der FET arbeitet im Invers-Betrieb? Die Body-Diode ist hier fehl am 
Platz! Der FET soll bei richtiger Polung leiten, und dafür ist er 
verkehrt herum!

Gruss Chregu

Edit: Leiten FETs in beide Richtungen gleich?

: Bearbeitet durch User
Autor: --- (Gast)
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Blödsinn!

Der FET ist so richtig rum drin.
Es ist ein Verpolschutz und keine Einschaltung.
Bau den doch mal anders ein. Und was passiert dann bei Verpolung?
Die Diode leitet und die Schaltung hängt direkt an der Versorgung.
Und ja, der arbeitet im Invers-Betrieb.

Aber die Schaltung ist für den Betrieb im Fahrzeug trotzdem Murks.
Den Eingang sollte man unbedingt schützen. Also Z-Diode ans Gate. 
Vorwiderstand mit rein. Dann braucht man noch einen ESD Schutz.
Für die Tests, was das Teil aushalten muss, wenn es ins Fahrzeug kommt, 
kann man sich mal die LV124 anschauen. Da sind alles Pulse drin, die von 
den OEMs gefordert werden. Vielleicht in etwas abgewandelter Form, aber 
im Prinzip nehmen die sich nicht viel.

Das kommt halt raus, wenn die OEMs nicht mehr für die Geschichte 
bezahlen wollen.
Für mich klingt das nach irgendeiner Pneumatik Steuerung für den Sitz. 
Und da dürfen die Elektroniken nicht mehr als 1,5Euro kosten.
Das Ergebnis sieht man oben.

Grüße

Autor: Lars K. (mrlaush)
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Ich weis das Design ist wohl schon beendet, aber ich wäre immer für nen 
N-Kanal FET dann aber im GND Pfad. Von den N-Kanal FETs gibt es 
irgendwie mehr und die haben nen besseren Rds ON :)

Ich sehe es auch das der P-Kanal FET schon richtig eingebaut ist und 
kann mich nur meinen Vorrednern anschließen und zu einer kleinen 
Gate-Schutz-Beschaltung empfehlen (Z-Diode + Widerstand).

Wenn deine ECU über "Kl-15" versorgt wird, sprechen wir dann nicht eher 
von Kl-87?

Autor: Jemand (Gast)
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Die Schaltung hat zwei Probleme, beide hier schon angesprochen:

a.) Gate-Spannung wird zu hoch.
b.) Spule knallt Dir das Gate durch, sobald die Versorgung abgeklemmt 
wird.

Autor: Manfred K. (mkch)
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Hallo,
Für den FET ist tödlich, dass er am Ausgang zwar eine Induktivität, aber 
keinen Freilauf dafür hat. Siehe Anlage.
Gruß Manfred

Autor: Autobastler (Gast)
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Lars K. schrieb:
> Ich weis das Design ist wohl schon beendet, aber ich wäre immer für nen
> N-Kanal FET dann aber im GND Pfad.

Das wäre dann wohl die einzige Elektronik im ganzen Fahrzeug, bei der 
Gnd geschaltet wird. Das gibt lustige Effekte, wenn die Last irgendwo 
aufs Chassi kommt.

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