MC34151 voldoet niet aan specs?

Ik heb een motorregelaar waarvan steeds de MC34151 driver eruit vliegt. De uitgangen meten dan 10 Ohm naar massa. Eerst dacht ik dat mijn MOSFETs eruit lagen (er zit namelijk een 10 Ohm in serie met de gate), maar aan de kant van de gate meet ik 20 Ohm. Ook tussen VCC en GND is de weerstand rond de 10 Ohm.

De MC34151 voed ik met 13,8V. De gate weerstanden zorgen ervoor dat de chip maximaal 1,38A naar de gate kan sturen. De chip is gemaakt voor 1,5A dus dat moet goed zitten. De twee MOSFETs zijn van type IRFP3710 en zitten met de massa aan de GND van de MC34151. De ingangen van de chip zitten aan elkaar en gaan naar een AVR die op 5V draait. Er zit een weerstand van 2k2 tussen. De AVR PWM-t met een frequentie van ongeveer 400Hz.

Volgens mij moet dit niets spannends zijn voor de chip, maar ik kan me vergissen. Warm wordt ie trouwens niet. Stuk gaat ie wel. Wat kan er mis zijn?

Het schema staat hier. Ergens rechts zit de MC34151.

EDIT: Het kan volgens mij ook niet echt aan de inductie van de korte printbanen of de weerstanden liggen.

Parasitic inductance in series with the load will cause the
driver outputs to ring above VCC during the turn-on
transition, and below ground during the turn-off transition.
With CMOS drivers, this mode of operation can cause a
destructive output latch-up condition. The MC34151 is
immune to output latch-up.

Zijn er andere drivers die pin-compatible en wat robuuster zijn?

Zit ik met de 10 Ohm misschien te laag? Ik kan me het niet voorstellen, maar aangezien ze in de datasheet 1nF gate capaciteit als uitgangswaarde hebben genomen is het dan zo dat bij 3nF de max. stroom met een factor 3 af neemt? Ook bij lage uitgangsfrequenties?

Is dat schema anders? Ik zie daar geen gate-weerstanden.

Hoe is je layout, kan bv door een flinke stroom de massa aansluiting van de driver iets raars gaan doen?

Nu je het zegt... Schema klopt niet helemaal, er zijn wel degelijk weerstanden tussen gate en driver te vinden... 10 Ohm.

De groundplane is vrij breed overal en de stroomvoerende delen zijn heel kort en enkele cm breed, ook is het koper veel dikker dan normaal (4x dacht ik). Ook heeft de MC34151 een 100nF keramische C en een 47uF low-esr cap bij z'n voedingspinnen.

EDIT: Nu is het wel zo dat de 13,8V niet geheel stabiel is. Deze kan zakken tot 5V (of lager, maar dan zakt de VCC voor de uC mee) en gigantisch stuiteren, wel met vrij flauwe flanken. (Alles wordt namelijk gevoed door een blok koolstof die over een oude messing rails dendert). Hoger dan 13,8V wordt ie in ieder geval niet.

Ik denk dat ik de interne veiligheidsdiode gesloopt heb en daarmee ook beide uitgangstransistoren... Of is de lading op de gate niet groot genoeg om die uitgangsdiode op te blazen?

Of, waar ik me misschien op verkeken heb, de aansluitingen van de FETs heb ik vanaf de print met een 6x2,5mm2 20cm kabel naar het koelblok lopen. Zou de drain, die steeds van 0 tot 42V PWM-t een (veel) te grote lading op de driver gooien? De gatedraad loopt er immers 20cm vlak langs... :(

Zou dan een snelle externe diode over beide uitgangen naar VCC beide bovenstaande problemen oplossen?!

In het schema ontbreekt een snelle diode over de DS van de mosfet.
Heb je wel een snelle diode over de motor zitten?

Je kunt eens met de skoop meten wat er te zien is op de groundpin van de MC34151.

Ik zou de 13.8V voeding stabieler maken.

13,8V voeding stabieler gaat moeilijk, of ik moet accu's in de karretjes bouwen. Dat mag echter weer niet...

Er zit geen diode over de MOSFET, er zit er al 1 in. De diode over de motor is een BYV72EW, dubbel aangesloten.

Nog even een vraagje... Om de chip te beveiligen kan ik dan beter de diodes naar VCC en GND aan de gate aansluiting (op de print) zetten of beter voor de weerstand, dus bij de chip zelf?

En ik denk de gate weerstanden te verhogen naar 47 Ohm. Met 3NF gate capaciteit is dat op 400Hz prima lijkt me? De motor is niet zo zwaar (300W/42V) dus extra verlies is er nauwelijks.

Ja, de diodes moeten dan bij de chip zelf naar VCC en GND.
47 Ohm moet ook wel kunnen.
Als het allemaal toch niet lukt, probeer dan eens een TC428A i.pv. de MC34151. En dan beide fets door 1 driver laten aansturen.

Bedankt, ik ga de onderdelen bestellen.

De TC428A kan ik niet vinden met Google... Typefoutje? Ik had de A weg moeten laten...

EDIT: Nog een voorkeur voor de diodes? Ik zat aan 1A schottky's te denken, is dat ok?

Zo te zien is de TC427 exact hetzelfde als de MC34151 wat specs betreft. Beide zijn ook DS0026 compatible.

[Bericht gewijzigd door Benadski op (20%)]

Oeps, ja ik dacht dat de TC428A de "improved" versie was van de TC428 maar dat is dus niet zo. Ik bedoelde dus eigenlijk de TC4428A.

Snelle diodes kan je toch een 1N5822 voor nemen lijkt me.

Ik heb nu de schottky's, de TC4427A's en weerstanden van 47R besteld. Ik wil de TC's in voetjes zetten. Dat moet toch geen problemen opleveren aangezien de gatestroom vrij beperkt is?

Neem dan van die kwaliteitsvoetjes met gedraaide pinnen.
Als 't uiteindelijk goed blijkt te werken zou ik ze toch liever insolderen.

Volgens mij kan je best het een en ander opblazen door 20cm draden naar de fets te gebruiken.

Kan je niet het "out" punt direct aan de fets hangen, en de power-gnd (motor) ook. De shuntweerstand voor de stroom-terugkoppeling moet dan dus ook in de buurt van de fets zitten.

Dan heb je een niet-stroom-voerende GND en een nauwelijks stroom voerende gate signaal draden van het printje naar de fets...

Eindelijk, met een paar 12V accu's in serie kan ik testen. De motorregelaar doet nu iets, met de nieuwe chip en weerstanden, zonder extra schottky's. :)

Alleen wat blijkt nu, de AVR doet de PWM precies verkeerdom... Dus gaat ie van vol open (bij een R motor van 0,4 Ohm krijg ik dan netjes een over-current fout die ik dan moet resetten) naar zacht. Effe proggen nog dus.

Bij 50% PWM op een belaste 42V/700W motor blijven de MOSFETs gewoon koud. De weerstanden op de print worden misschien 40 graden, al het andere: koud. Ik ben weer een beetje blij!

EDIT:
PWM was in software geinverteerd... Waarom weet ik niet meer, teruggezet en goed lopen en netjes softstarten!

Van korte duur... Ik dacht, effe kijken wat er gebeurt als ik de motor tegen houd vanaf start. Dat lukte wel, maar 1 MOSFET overleed, maakte sluiting en toen hield ik 'm niet meer. Gelukkig niets bezeerd. 100A verdelen vinden ze dus niet leuk. Maarja, MOSsen vervangen en dalijk meer testen, zo erg is het ook weer niet. :P

100A ! 2 mosfets is daarvoor veel te weinig. Voor dat soort stromen moeten er een stuk of 6 parallel gezet.

Ach het ging 3x goed... :P Ik ga het trouwens niet met deze motoren combineren hoor. De uiteindelijke motoren zullen in stall max. zo'n 35A trekken. En ik zal de stroombeveiliging dan niet weer zo hoog zetten.