Phasenanschnitt - Mosfet geht kaputt

Guck dir mal mit einem Oszi die Ansteuerung am Gate an. Ich vermute mal, die Mosfets werden nicht schnell genug angesteuert. Entweder wird das gate mit den 10K nicht schnell genug entladen oder über den Optokoppler steigt die Gatespannung nicht schnell genug an. Auch wenn 50 Hz noch recht gemächlich sind, aber vermutlich verlässt du die SOA (save operating area)

Die Schaltung wäre eigentlich symmetrisch. Ich könnte mir vorstellen, dass parasitäre Kapazitäten im 12V DC_iso Netzteil einen geringen Strom fließen lassen, so dass hier eine Asymmetrie entsteht. Die Gate-Ansteuerung ist auch suboptimal. Durch den 10K Widerstand werden die Gates zu langsam entladen.

Hinweis: Ich bastle auch gerne, trotzdem würde ich für so etwas heutzutage einen Shelly Dimmer nehmen (Firmware kannst hier auch selber anpassen)... der Drehencoder erfordert halt hier etwas Aufwand...

Danke für die Antworten. Oszi besitze ich leider keines zum analysieren der Gate Ansteuerung, lediglich ein Multimeter und das zeigt im Dimm Modus am Gate eine Frequenz von 100Hz.

Was schlagt ihr vor, was wäre anstelle des R12 10k Widerstandes eine passendere Wahl?

Shelly wäre mMn schwierig wegen dem Drehencoder, der 230V Netzerkennung und zudem läuft auf dem ESP noch Homespan (Homekit Einbindung). Daher hab ich mich für ein eigenes Board entschieden.

Roland P. schrieb:

Die Schaltung wäre eigentlich symmetrisch. Ich könnte mir vorstellen, dass parasitäre Kapazitäten im 12V DC_iso Netzteil einen geringen Strom fließen lassen, so dass hier eine Asymmetrie entsteht.

Guter Einwand. Das wird keine Asymmetrie sein, sondern der Blindstrom durch den Kondensator, auf PE. Das Gate mag keine Spannungen über 30V, lt. Datenblatt. Also versuchsweise mal ne Z-Diode vom Gate nch Masse_Iso. irgendwas über 12 und was sicher (auch bei Exemplarstrueungen) unter 30V

Markus schrieb:

Hat jemand eine Idee oder einen Tipp

Na ja, im Prinzip funktioniert deine Schaltung ja auch, sie müsste sigar Phasenabschnitt funktionieren, die Lampe ist ja keine relevante Induktivität.

Aber du hast KEINERLEI Schutzmechanismen. Kein VDR (wird bei nur 500V MOSFET auch schwer), kein Snubber, keine Notabschaltung bei Überstrom, die Abschaltung über 10k ist sowieso ziemlich langsam.

Hast du wenigstens undervoltage-lockout damit die MOSFET nur Schalten wenn die 12V stabil sind ?

Kein Wunder, dass er dann GELEGENTLICH kaputt geht, eben wenn es Widrigkeiten gibt.

800V MOSFET, 275V~ VDR, 98° Thermosicherung am VDR, 47nF/47R Snubber, und

1

+12V

2

  |

3

 |< Opto

4

  |E

5

  +--|>|--+-- Gate

6

  |       |E

7

  +------|< PNP

8

  |       |

9

 10k      |

10

  |       |

11

 GND     GND

wäre schneller abschaltend.

Zwischen Gate und Source = 258 Ohm Zwischen Drain und Source = 70 Ohm Zwischen Drain und Gate = 307 Ohm

Irgendwie habe ich die Überstromabschaltung auch nicht beachtet. Da die Ansteuerung galvanisch getrennt ist also ein Stromwandeltrafo in die Leitung, der einen Interrupt beim uC bei Überstrom auslöst, und den MOSFET in Mikrosekunden abschaltet. Dazu wird man die Optokoppleransteuerung beschleunigen müssen.

Oder ACS710 mit fault Ausgang

Michael B. schrieb:

kein Snubber, keine Notabschaltung bei Überstrom,

Auf einer Netzleitung sind ab und zu doch Spikes dabei. Die Zuleitung zur Lampe und die Zuleitung bis zum dem Gerät haben parasitäre Induktivitäten. Da würdest Du mit einem Oszi die Spikes beim Schalten sehen.

Bei 12V-Lampenkreis, ohne Oszi könntest Du das nur mit 12V ZD, Widerstand und LED in Reihe sichtbar machen, indem die LED dabei kurz aufblitzt.

beachte auch die Kapazität von Gate nach Drain dadurch entstehen beim Abschalten hohe Spikes am Gate und können dann zum Ausfall führen. Ich würde auf jeden Fall einen Z-Diodenschutz eng am Gate vorsehen, und auch einen kleinen Reihenwiderstand (47Ohm) zum Gate anordnen, das dämpft schnelle Schwingungen. Viel Glück, Manfred

Vielen Dank für euer qualitatives Feedback. Zugegebenermassen kann ich dir, Michael B., noch nicht in allen Punkten folgen da ich mich erst noch in Ruhe in die jeweiligen Themen einlesen und lernen muss.

Gerne würde ich mich zu gegebener Zeit wieder melden mit einem Lösungsansatz und ggf. Fragen.

Manfred schrieb:

Ich würde auf jeden Fall einen Z-Diodenschutz eng am Gate vorsehen,

Aus dem Bild kann der TO entnehmen, wie die ZD zu plazieren wäre.

Falls man noch Verbesserungen hinzuzeichnen möchte, hier der Link: https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgAzEbbQ8DPjTj8+2FOGhIYkFJ269ukGrWG5lQiVNiyAXiqooUy3nhCHl4gCYMOAQwCuAGwAuTHQwB2DAE5s9PPnNuQlMgqxsHFzdPHzZveUCEQWEUJKhkeDizDHEwAQSRdLA4NiFyPL4wGgsNKuV2AHd9MzShAzxTSDYmtrMjZtS+Lp7hMGJxXqDhgoqCqe65-oCWoYXlwYK1KDYgA

Markus schrieb:

nach ein paar Tests war dann das erste Mosfet kaputt

Miß mal den Kaltwiderstand der Halogenbirne und dann rechne mal den Einschaltstromstoß aus. Um FETs schnell zu schalten, gibt es den Klassiker, pnp+npn in Kollektorschaltung (BC807+BC817).

Moin, vielleicht würde ein Optokoppler mit eingebautem Treiber besser gehen. Gruß Carsten

Welchen Kühlkörper verwendest du?

Aus dem Bild kann der TO entnehmen, wie schneller entladen werden könnte.

Falls man noch Verbesserungen hinzuzeichnen möchte, hier der Link: https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgpABZsKBTAWjDACgAzEbbQ8DPjTj8+2FOGhIYkFJ269ueGrWHYlKiVNiyAXiqq5lvPN0jLxAEwYcAhgFcANgBcmOhgDsGAJzZ6eos25CE0MQS2t7Z1cPbzYveVEFIQMFKjB4SDiwjHEwAQSRKGRMoXI8vjAacyFwKvA2AHd9AuSgk0ym1tCu1MbmzHEuwI6CgYLQkf9TIwUpydmF0XVMpzawmuNs3JAWIrThK1tHJz6psewEcTH5ivyzlGUR1rBiQeEHqkz4sfKt9c-il8-h8-hNAZkAOagwLnNB7PpjEGbEGTdRjVrXPoYmoYnJQU7BMIPNYotgWEnE+7mECHSInJpU0Z4zJAA

(Der 100 Ohm Widerstand müßte dabei entfallen oder noch eine Diode in Reihe gesetzt werden.)

Dieter D. schrieb:

Falls man noch Verbesserungen hinzuzeichnen möchte, hier der Link:

Schon wieder ein Blinky-Link vom Oberblödmann.

Manfred P. schrieb:

Schon wieder ein Blinky-Link vom Oberblödmann.

Trage Du erst mal etwas zu dem Thread bei was dem TO weiterhilft. Bisher war von Dir kein Beitrag in diesem Thread zu finden.

Das ist im Prinzip die Schaltung, wie von Michael bereits am 26.05.24 gepostet wurde.