MOSFETs am Motorcontroller sind gestorben

Question

Ich habe einen Prototyp für diese Leiterplatte erhalten, den ich in einem anderen Thread beschrieben habe:

Erstes PCB-Design, Feedback zum PWM-Motorcontroller

Ich habe das Design basierend auf der Rückmeldung geändert, die Gate-Widerstände auf 10 Ohm geändert und den Kondensator nach dem MOS-Treiber entfernt. Nach Abschluss der Programmierung habe ich alles gemessen. Das vom Attiny erzeugte PWM-Signal, das vom MOS-Treiber erzeugte PWM-Signal. Alles sah gut aus. Ich habe einen Motor eingebaut, der sich aufgrund meiner Einstellung auf AIN drehte.

Danach habe ich den Motor an eine Last angeschlossen, ein Planetengetriebe 1:25 mit einer kleinen hydraulischen Presse. Es gelang mir, den gewünschten Druck auf die Hydraulikpresse auszugeben, aber D4, Q1, Q2 starben und der Motor drehte sich weiter. Sie alle wurden 0 Ohm Widerstände. Kein Rauch und kein Knall, alles sah gut aus, bis ich den Abzug losließ und der Motor weiter drehte. Alles andere scheint noch gut zu funktionieren, nachdem ich D4, Q1 und Q2 entlötet habe, erwarte ich, dass der Motor nicht mehr drehen kann.

Meine Frage ist, warum mein Design fehlgeschlagen ist. Ich habe 10A bei 14V gemessen, beide parallelen MOSFETs sollten diese Last problemlos bewältigen können.

Aus dem alten Thread:

Schema:

PCB-Design:

Datenblätter:

• Q1, Q2
• Q3
• Q4, Q5
• U1
• U2
• U3
• D4

Answer 1

Sie wurden durch induktiven Rückschlag zerstört. Die TVS-Diode ist keine richtige Wahl. Sie sollten an dieser Position eine Schottky-Diode verwenden.

Wenn die MOSFETs ausgeschaltet wurden, induzierte der Motor eine Hochspannung, die mit TVS geklemmt wurde, aber diese Geräte sollen einen kurzen Impuls auslösen, nicht die gesamte Motorenergie ablassen, so dass er durchgebrannt ist, folglich sind MOSFETs auch aufgrund von HV durchgebrannt Impuls.

Answer 2

Meine Frage ist, warum mein Design fehlgeschlagen ist.

Q1 und Q2 haben eine maximale Drain-Source-Spannung von 30 Volt. Das TVS begrenzt die Drain-Spannung auf Vcc + 24 Volt plus bis zu 10 Volt mehr über den gesamten Bereich der wahrscheinlichen Motorströme. Wenn Vcc über 6 Volt liegt, haben Sie ein schlechtes Design für einen Motorlaststrom von Milliampere. Wenn der Motorlaststrom mehrere Ampere beträgt, ist dies im Grunde eine schlechte Wahl.

Die Verwendung einer Rücklaufdiode ist mein Rat.

Sie brauchen übrigens keine Schottky-Diode; Nur eine Diode, die den Spitzenbetriebsstrom des Motors verarbeiten kann.

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Ein kurzer Hinweis zu der von Ihnen gewählten TVS-Diode:

• Erstens das Datenblatt - sehr schlecht. Es gibt nur wenige bis gar keine Informationen über die Belastbarkeit - als Minimum für jede TVS-Diode würde ich ein Energie-Zeit-Diagramm erwarten, damit Sie richtig berechnen können, dass das Gerät den induktiven (oder anderweitigen) Übergang verarbeiten kann, den Ihre Schaltung darauf ausübt . Das macht mich sehr misstrauisch gegenüber ihnen.
• Das Unternehmen ( Born-Semiconductor ) stammt aus Shenzen, Guandong, und sie scheinen für diese Art von Produkten keinen guten Ruf zu haben. Ich würde sie nicht mit einer Kahnstange berühren.
• Sie stützen sich auf den guten Ruf von Bourns Semiconductor für TVS-Dioden. Bourns erzeugen immer die folgende Leistungsreduzierungskurve: -

Hier ist das Bourns-Logo, damit Sie nicht verwirrt werden.