Mosfet probleem

Hoi,

Wij zijn in het school bezig met een moter aantesturen met rpi en dergelijke .

De moter is 24V en trekt ongeveer 20A (belast)
Nu sturen wij deze aan met de SUP70040E.
Deze kan 120A sturen. 480A piek.

De mosfet (denk ik) juist aangesloten en voorzien van een vrijloopdiode.
Nu werkt dit geheel een 20 minuten en daarna blijft de moter draaien tot we de batterij ontkoppelen.

Zo zitten we al aan de 5e mosfet ondertussen...

Zou iemand weten wat het probleem is ? Of hier al ervaringen mee ?

olaf88

Wanneer je praat, herhaal je alleen wat je al weet. Maar als je luistert, zou je iets nieuws kunnen leren.
Lambiek

Special Member

Plaats eens een schema. Zodat we kunnen zien hoe alles wordt aangestuurd van uit de RPI.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

MOSFET oververhit, gate spanning te hoog, gate spanning te laag, overspanning op de voeding, vrijloopdiode op de verkeerde plaats, frequentie te hoog... opties genoeg!

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
blackdog

Golden Member

Hij Olaf88

Heb je in de datasheet al gekeken bij "Safe Operating Area" ?

Je kan niet zomaar losse specs uit de datasheet halen en dan denken "ja het kan" :-)
Het is altijd een mix van van alle specificaties.
De eerst blik zegt mij, dat de Fet veel te klein is voor deze toepassing.

Voor een goede inschatting wil ik je schema zien, welke voeding en foto's.
Nu is het grotendeels raden wat er aan de hand is, en bepaal nu d.m.v. ervaring van topicstarters dat er veel meer aan de hand is...

Hier komt mijn "Johny Five" opmerking weer: More input!

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

En niet te vergeten stuur je de mosfet wel snel genoeg open. Ding heeft een gate capaciteit van 5100 pF !

AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Lambiek

Special Member

Ik ben bang dat het daar fout gaat, ze zullen de fet wel direct met de PI aansturen. Veel te soft dus, en wordt dus te heet.

En die 120A kan je gerust door 5 delen, dus je houd maar +/- 24A over van je 120.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik zou zo'n fet, met een beetje koeling en vooral een goede gate driver, en natuurlijk wat kwalificatie testen, gebruiken voor 50-60A in een commercieel product. De 100V spec is ook heel ruim, aangenomen dat je geen fundamentele fouten hebt gemaakt, zoals een vrijloopdiode vergeten of verkeerd plaatsen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Je kunt die mosfet niet aansturen met een RPI zonder tussenschakeling.
Die mosfet heeft minimum 5V nodig op de gate en liefst een paar volts meer bij 20A.

LDmicro user.

hi,

De fet wordt aangestuurd door een PIC (16f88)
In elk geval wordt de mosfet niet warm .

Een schema zal ik jullie zo snel mogelijk bezorgen.
De vrijloopdiode staat gewoon anti-parallel over de moter.

Kan het verschil maken als we de fet sturen met bijvoorbeeld 12V ?

@arjanemm Wat bedoel je juist met je reactie ? Hoe kunnen we dit beter doen ?

olaf88

Wanneer je praat, herhaal je alleen wat je al weet. Maar als je luistert, zou je iets nieuws kunnen leren.

De vrijloopdiode staat gewoon anti-parallel over de diode.

Dat mag je nog een keer proberen te vertellen...
(Volgens mij zijn beide "aanpassingen" die ik aan je stelling kan doen niet de juiste aansluiting voor je diode, maar goed.... Vertel maar eens hoe ie wel aangsloten zit).

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Sorry.ik bedoel natuurlijk over de moter.
De kathode op de plus en de anode op de min

Wanneer je praat, herhaal je alleen wat je al weet. Maar als je luistert, zou je iets nieuws kunnen leren.

Op 27 september 2015 20:36:25 schreef olaf88:
hi,

De fet wordt aangestuurd door een PIC (16f88)
In elk geval wordt de mosfet niet warm .

Een schema zal ik jullie zo snel mogelijk bezorgen.
De vrijloopdiode staat gewoon anti-parallel over de diode.

Kan het verschil maken als we de fet sturen met bijvoorbeeld 12V ?

@arjanemm Wat bedoel je juist met je reactie ? Hoe kunnen we dit beter doen ?

olaf88

Ja die 12 volt gaat veel verschil maken.
Ga maar eens googlen op
lineair gebied
gate drive
gate capaciteit
mosfet miller plateau
De gate moet snel open en dicht om snel door het lineaire gebied te gaan. De gate is een condensator die je snel moet zien op te laaden tot ruim over de Gth. 5nF in dit geval. daar zijn amperes(kortstondig) voor nodig en spanningen ruim boven de Gth. Kies een geschikt gatedrive ic op 12 of 15 volt.

AKA fry, Stichting EMM, ElectroMagnetic Magnificence
Lambiek

Special Member

Dus met andere woorden, zet een goede gate driver tussen je 16F88 en je MOSFET.

Maar plaats toch ook het schema maar even.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
elmowww

Golden Member

PA0EJE - www.eje-electronics.nl - e.jongerius[aapje]eje-electronics.nl - EJE Electronics - Elektronica/firmware ontwikkeling

Oh ja, vergeten te melden.
We sturen de moter aan met pwm.
Ik probeer straks een schema up te loaden

Dit heb ik nog liggen. http://www.vishay.com/docs/81314/vo3120.pdf

Zijn deze geschikt ?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 28 september 2015 20:03:23 (32%)

Wanneer je praat, herhaal je alleen wat je al weet. Maar als je luistert, zou je iets nieuws kunnen leren.

Ja die werken zelfs heel goed, zijn ontworpen voor zware igbt's.

Uit ondervinding moet de voedingsspanning >13Vdc zijn, in de datasheet staat min 15V.
De output is wat lager naargelang de stroom, wat eigenlijk prima is voor uw mosfet(s).
De ledstroom instellen op 10mA die makkelijk kan geleverd worden door een pic output.
Je moet ook geen weerstand plaatsen tussen de output en de gate.

LDmicro user.
blackdog

Golden Member

Hi MGP,

"Je moet ook geen weerstand plaatsen tussen de output en de gate"
De datasheet zegt iets anders...

Je hebt ook de bouwwijze niet gezien van de TS, hoelang is de bedrading aan de Gate?
De datasheet van de driver zegt niets over de Ri van het IC of ingebouwde serie weerstand van de driver.

Ik zou daar aan meten zodat het stabile is en blijft, zeker omdat het om een hele grote gate capaciteit gaat die aangestuurd moet worden.
Zomaar zeggen dat je geen gateweerstand moet gebruiken lijkt mij voorbarig.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Op 28 september 2015 06:59:57 schreef olaf88:
Oh ja, vergeten te melden.
We sturen de moter aan met pwm.

Dan is het van belang om te vermelden op welke frequentie je dat doet.

Ik heb even het datasheet van die SUP70040E zitten doorbladeren, maar als je de gate met 5V aanstuurt, dan doet ie het nog net niet helemaal. Er is een soort van "constante stroom" gebied waar je dan inkomt. Als dat 1x per minuut gebeurt, gaat je mosfet niet kapot, maar doe je dat 1000x per seconde, kan ie zomaar heel snel kapot zijn....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik heb hier 14 printen liggen met 6stuks A3120/print uit FO's van AB(Rockwell), op geen enkele staat een weerstand naar de gate van de IGBT's.

Heb ze ook al veel gebruikt bij allerhande experimenten en nog geen problemen gekend.
Verwachten wel een 100nF op de voedingsspanning.

Maar je mag er 1 plaatsen, maar aangezien de gatecapaciteit zo groot is zou ik dan niet te hoog gaan (=<22 ohm).

edit: aiii, ik zie nu maar dat een VO3120 niet hetzelfde is als een A3120.
Ze hebben dezelfde werking maar de VO output is met 2 transistoren en de A3120 is met een mosfet en transistor.
Beter van de datasheet eens te kezen.

LDmicro user.
Lambiek

Special Member

Op 28 september 2015 08:35:30 schreef MGP:
Je moet ook geen weerstand plaatsen tussen de output en de gate.

Daar kan je niets over zeggen, ligt ook helemaal aan de schakeling en toepassing.
Soms kan het zonder gate weerstand, als er niet te snel geschakeld wordt, en de stroom niet te hoog is. Maar soms heb je aan 10E al voldoende, maar soms moet je wel 100E of meer gebruiken. Ligt er ook maar net aan hoe hard je de fet aan wil sturen, en of dat wel nodig is. Persoonlijk zet ik een schakeling altijd op een bread board, en kijk met de scoop wat de beste resultaten geeft qua gate weerstand. Dan kan je ook eventuele ringing zien, en met welke weerstand waarde deze minder wordt of weg is.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik gebruik die zelfs als H-bridge voor kleine experimenten.
Deze HCNW3120 zijn wel identiek aan de A3120, enkel de behuizing is groter.

LDmicro user.

Hoe werkt zon gate driver als ik vragen mag :) en kun je dan sturen via pwm ?

Wanneer je praat, herhaal je alleen wat je al weet. Maar als je luistert, zou je iets nieuws kunnen leren.
Lambiek

Special Member

Een gate driver kan je met een paar mA aansturen op bijv. 5VDC, en de driver kan je dan bijv. 12VDC laten schakelen voor je gate.
De stroom die een driver kan schakelen varieert tussen de bijv. 1 en een aantal Amp. Dat hangt helemaal van het gebruikte type af natuurlijk.

Hier heb je een voorbeeld van zo'n driver, dit is de IR4427.

IR4427 MOSFET DRIVER.pdf

Hier heb je nog wat leesvoer.
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@MGP: de meeste grote IGBT's hebben de gate weerstand intern zitten, zo dichte mogelijk bij de gate. Sloop maar eens zo'n baksteen open, dan zie je bij elke gate nog een klein vlakje met een enkele bondwire eraan, en meestal een weerstand van 6-10 ohm.

Gate ringing (of ground bounce bij de source) is inderdaad ook een prima methode om een MOSFET mee te slopen, die was ik nog vergeten.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 28 september 2015 19:52:37 schreef SparkyGSX:
@MGP: de meeste grote IGBT's hebben de gate weerstand intern zitten

Dat is nieuw voor mij, heb er nochtans al enkele opengemaakt gevuld met een soort gel.
In de datasheet spreken ze er ook niet over, strange..

LDmicro user.