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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Defekter FET Treiber LM5104


Autor: Andreas Häusler (andy61)
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Hallo Leute.

Habe ein echtes Problem. Auf meinen Prototypen gehen die Fet- Treiber 
LM5104 reihenweise in den Himmel. Dies geschieht immer dann, wenn ich am 
Ausgang einen Kurzschluss mache, um die Schaltung zu testen.

Ausgangsignal:

Frequenz: 410Hz
Spannung: 60V
Puls- Pausenverhältnis: 3-45%

Hat schon jemand dieses Problem gehabt?
Bin seit 2 Tagen am "Googeln" und Lesen.

Danke schon mal im Voraus.

Gruss Andy

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Andreas Häusler wrote:
> Hallo Leute.
>
> Habe ein echtes Problem. Auf meinen Prototypen gehen die Fet- Treiber
> LM5104 reihenweise in den Himmel. Dies geschieht immer dann, wenn ich am
> Ausgang einen Kurzschluss mache, um die Schaltung zu testen.


Ich bin ja der Meinung das es Normal ist das der Treiber hochgeht
wenn Du am Ausgang einen Kurzen machst...

Was für eine Art von Test ist das eigentlich ?

Grüße
Björn

Autor: Dennis (Gast)
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Ich glaube er meint Kurzschluss hinter dem MosFET, also nicht direkt am 
Treiber...

Hmm... könnte es sein dass du irgendwie die MosFETs falschrum eingebaut 
hast und dadurch der MosFET-Treiber die Last am Ausgang direkt treibt?

Autor: Andreas Häusler (andy61)
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Ist natürlich schon so, das ich den Kurzschluss auf der Ausgangsseite 
der FET's mache.

Die Ausgangsstufe muss absolut Kurzschlussfest sein, desshalb die Tests.

Die FET's sind definitiv richtig eingesetzt und gehen nie kaputt.
Habe auch schon mit der Kapazität des Bootstrap Kondensators 
experimintiert. Leider keine Verbesserung.
Könnte es sein, das die relativ tiefe Frequenz ein Problem macht.

Im Anhang noch das aktuelle Schema.

Bei neueren Versuchen habe ich auch ein 100nF Kond. auf die Speisung des 
Treibers gelötet.

Autor: Andreas Häusler (andy61)
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Was haltet ihr übrigens von dem Vorschlag für die Endstufe ein Audio 
Op-Amp (LM3875) zu verwenden.
Der ist Kurschlussfest und kann doch bestimmt wie ein normaler 
Komperator oder nichtinvertierender Op-Amp beschaltet werden.
Er kann mit bis zu 84V gespiesen werden, für meine Zwecke ja 
ausreichend.

Autor: Harald Hermenau (mirona)
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Wie soll der Kurzschlußschutz denn realisiert werden.
Ich sehe im Schaltplan keinen Sensor, der einen Überstrom detektiert.
Der andere Mecker betrifft die MOSFET-Ansteuerung. Wo sind die 
Gate-Widerstände!
So wird jeder Treiber irgendwie gehimmelt!

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Der 5104 braucht noch 10uF an VCC und dem Einwand mit den 
Gatewiderständen schließe ich mich an. Auf Seite 10 im Datenblatt sind 
die Dinger angedeutet. Auch die drüberliegenden schnellen Dioden würde 
ich auf jeden Fall bestücken.
Die 100V sind auch recht knapp. Die parasitären Induktivitäten könnten 
die 60V sehr schnell am Ausgang ansteigen lassen.
Von _HS nach _VSS am 5104 würde ich evtl. zwei von deinen "D4" als 
Überspannungsschutz in Reihe legen.

Hast Du den 5104 wegen dem LLP-10 Package ausgesucht?
Wenn Du sowieso den SO8 hast: Sieh Dir mal den IR 2184(?) an. Der kann 
das gleiche (wenn mich nicht alles täuscht), macht aber mehr Spannung 
mit.

Ist den einen Steuerung mit PWM Pflicht, oder käme auch eine geregelte 
Gleichspannung in Frage?
Dann könnte man einen Step-Up bauen (UC3843) und die geglättete PWM vom 
Controller mit auf den Feedback-Pin "draufmischen". Aber wird schon 
einen Grund haben, warum Du/Ihr das so baust/baut wie es jetzt ist.
Aber von 24 auf 60 mit 0.5A ist lt. Schmidt Walter kein Hexenwerk.
(Fällt mir beim schreiben gerade auf)
Ein Step-Up Regler macht so ohne weiteres keine Ausgangsspannung kleiner 
U_batt...
Müsste man dann also NOCH anders bauen (oder man lässt es so ;-) )

Viele Grüße
AxelR.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Was steuerst Du eigentlich damit? (Wenn man fragen darf)

Autor: Andreas Häusler (andy61)
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Hallo an alle.

Erstmal herzlichen Dank an all die vielen informellen Vorschläge.

Die Gatewiderstände sowie die schnelle Bootstrapdiode sind in späteren 
Versuchen hinzugefügt worden. Leider auch ohne Erfolg.

Der Kurzschlussschutz findet im Moment über die DC/DC Wandler Module 
statt, welche nach Datenblatt Kurzschlussfest sein sollen. Die Fet's 
vertragen bei sauberer Ansteuerung 32A, da raucht alles andere zuerst 
ab.
Für statische Kurzschlüsse ist eine Polyfuse (PF1) eingefügt.

Als Gehäuse kommt DIP8 oder SO8 in Frage.

Den IR2184 habe ich mir bestellt und werde darüber berichten.

Die Ansteuerung sollte schon mittels PWM Signal erfolgen.

Für die Erzeugung der 60V bin ich für jeden Tip dankbar, da die Module 
ebenfalls Ärger machen und sich PM1 nach einem Kurzschluss nicht mehr 
selbständig erholt. Die Ausgangsspannung liegt dann nur noch bei halber 
Spannung auf 30V. Erst ein Power OFF/ON oder ein abtrennen der 
nominellen Last beseitigt dieses Problem.

Wie seht Ihr die Idee mit der Audioendstufe, welche 60V locker schaffen 
sollte?

Mit dem 60V PWM Signal sollen Fahrbefehle über einen Bus übertragen 
werden.

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