Có phải FET dỏm

[pvkhai]

Tôi đang sửa bộ nguồn xung sử dụng cho bóng đèn xenon, nguồn dạng hạ áp từ 110VDC đến 12VDC. FET bị hỏng là MTH15N20 có các thông số R_on = 0.16 ohm, V_ds 200V, I_con = 15A, I_pulse = mấy chục đó, được thay thế bằng IRFP250 có các thông số V_ds = 200V, R_on = 0.07 ohm, I_con = 33A vậy mà IRFP250 nóng rất nhanh chỉ sau vài giây. Các linh kiện khác đã kiểm tra rất kỹ không thấy có vấn đề. Không biết có phải là FET dỏm? Tôi đang có 2 loại IRFP 250 khác nhau mà loại nào cũng nóng.
Cám ơn!

[nhatson.elec]

Cin của 15n20 thấp hơn của ip250, nên cần mạch lái có dòng khỏe hơn, nếu ko sẽ nóng hơn.

b.r

[pvkhai]

Cám ơn bạn nhatson đã quan tâm. Mạch driver cho FET lấy từ chân số 7 của UC3845 chỉ qua một điện trở 22 ohm. Khi FET hoạt động nguồn của UC là 12V như vậy có đủ điện áp để driver cho FET. Bình thường khi chưa lắp FET vào, điện áp này là 18V, khi có fet do nguồn nuôi bị sụt nên nguồn cho UC3845 bị sụt. Liệu đây có phải là nguyên nhân gây nóng fet. Theo datasheet thì với V_gs 12V là FET đủ dẫn bảo hòa.

Mạch hoạt động ở tần số 50kHz, nhìn trên Osciloscope thấy các sườn xung của cực G và cực D đều rất thẳng

Như vậy để lái dòng khỏe hơn thì làm thế nào?

[nhatson.elec]

bác đo xem xung cạnh lên của tín hiệu vào cực G có rise time là bao nhiêu?

b.r

[pvkhai]

bác đo xem xung cạnh lên của tín hiệu vào cực G có rise time là bao nhiêu?

b.r

Làm sao mà đo được? Tôi dùng Osciloscope số 60MHz dùng phương pháp dừng hình chỉ thấy sườn lên rất thẳng đứng, sau đó zoom rộng ra để đo, nếu dùng cách này để đo không biết có chính xác không? Để tôi chụp hình post lên cho bác xem.
Cám ơn nhiều!

[nhatson.elec]

bác vặn dt nhỏ xuống, bác sẽ thấy sườn xung dốc, rồi đếm ô là biết mà.

b.r

[pvkhai]

Đây là hình ảnh dạng sóng đo được ở cực G của FET, Osciloscope để ở thang đo 5V/div và 1us/div.
Và hình ảnh ở cực D của Fet, Osci để ở thang đo 50V/div và 1us/div

Hình như dạng sóng ở cực G là không ổn vì nó có một sườn xuống đi kề sau đó lại có sườn lên kế tiếp. Không biết có phải do nguồn cấp cho UC3845 bị sụt khi Fet bắt đầu dẫn hay không? Nhưng dùng Osci đo ở nguồn UC3845 không thấy sụt.

Bạn nhatson xem giup và cho ý kiến, cám ơn nhiều!

[nhatson.elec]

sóng ỡ chân G có vẻ lạ nhỉ, em thấy nó ko được liền lạc, về thời gian mở đạt yếu cấu quá rồi ah, tầm 500us ( 1 ô là 1us, em thấy nó chiếm chừng nửa ô >> 500ns)

b.r

[nhathung1101]

Đây là hình ảnh dạng sóng đo được ở cực G của FET, Osciloscope để ở thang đo 5V/div và 1us/div.
Và hình ảnh ở cực D của Fet, Osci để ở thang đo 50V/div và 1us/div

Hình như dạng sóng ở cực G là không ổn vì nó có một sườn xuống đi kề sau đó lại có sườn lên kế tiếp. Không biết có phải do nguồn cấp cho UC3845 bị sụt khi Fet bắt đầu dẫn hay không? Nhưng dùng Osci đo ở nguồn UC3845 không thấy sụt.

Bạn nhatson xem giup và cho ý kiến, cám ơn nhiều!

Nhìn sóng đã muốn say

Đầu tiên, phân tích cái nội tạng con 3845:

- Phần tạo giao động để có xung răng khểnh, thì nó dùng 5V (qua bộ ổn áp inside - ta tạm gọi bộ này là tim).

- Phần Opamp có chức năng so sánh điện áp, để có chuỗi xung ra dạng PWM, thì nó dùng điện áp nguồn (ta gọi bộ này là cật).

- Phần "chốt" và "lái", còn gọi là "PWM Latch" và "Gate driver", cũng dùng điện áp nguồn (ta gọi là phèo và phổi).

Bây giờ ta vào thực tế. Trong trường hợp MOSFET chết, ta phải tưởng tượng nó chết thế nào:

- Nó chết chập D - S? Vậy thì với đặc tuyến của nó, liệu nó đã kịp "phóng" về Gate chưa?

Hầu hết thì nó kịp "phóng", rồi mới xỉu. Nếu mạch được thiết kế tốt, thì sẽ có diode zener (khoảng 15V=>24V) nối cực Gate với mass, và diode này sẽ chập (thông mạch) để bảo vệ cho IC. Nếu mạch lởm, thì IC nổ tung. Nếu mạch tầm tầm thì nó sẽ rơi vào trường hợp của bạn, có nghĩa nó chỉ nhờ con diode zener trong IC (tạm gọi là anh chim). Trường hợp này rất khó đoán, khi mà anh chim này hoạt động theo ngẫu hứng!

- Nó chết nổ tung? Trường hợp này lại dễ, bởi kèm theo nó, sẽ có khối thứ phải nổ theo (trở hạn dòng, IC....).

- Nó chết đứt? Lại rất khó, bởi nếu không kinh nghiệm thì cóc biết nó chạy thế nào.

Tóm lại, dù là trường hợp nào, thì cũng nên kiểm tra kiểu "test" theo datasheet trước khi lắp MOSFET mới. Qua đó ta có thể thấy IC tốt hay xấu.

Nếu có Oscilloscope, thì mọi việc đơn giản quá mà. Nhìn theo dạng sóng mà bạn gửi, thì con MOSFET đó là quá tốt đấy, vì nó vẫn chưa chịu chết.

Còn theo kinh nghiệm, thì mấy anh "tim phèo phổi cật" là yếu lắm! Nhiều khi chỉ shock điện một phát đã toi rồi, chưa nói đến tương hàng trăm volt (từ B+) vào, dù chỉ vài uS.

Các anh này mà chạy loạn, là vì "trên bảo dưới không nghe", nên dek được việc, và sẽ ra cái xung quái đản như của bạn.

Lời khuyên:
Đã chết công suất (MOSFET) thì nên thay cả IC, rẻ thôi mà. Nếu kỹ một chút, thì kiểm tra xem nó có dùng tụ nối 2 chân 3 và 4 không? Một số kiểu thiết kế dùng thêm tụ (khoảng một vài trăm P) nối hai chân này, mà trong trường hợp chết đứt cả trở hạn dòng thì nên thay. Tất nhiên là nói với "a má to", chứ làm quen + đủ đồ nghề thì khỏi khuyên.

[pvkhai]

Bác nhathung nhắc, tôi mới nhớ tới con UC3845 và các linh kiện xung quanh, để tôi xem thử.

Dạng sóng ở cực G khi cho FET hoạt động thì có dạng như hình ảnh, Khi không cho Fet hoạt động thì dạng sóng lý tưởng như sách.

Fet chết ở dạng chập, mạch điện sơ bộ như hình vẽ ( ở dạng word ) Bóng đèn 12V loại Xenon, bóng này phải kích cao áp mới hoạt động, khi đã sáng chỉ chạy 12VDC. Công suất cỡ 200W. Nguồn 100VAC nắn thành 140VDC khi chưa tải, khi Fet chạy nguồn còn 100VDC. Khi Fet chập, điện áp 140V đặt vào bóng nhưng bóng không hỏng, có thể là fet chết khi bóng chưa sáng. Nếu fet chết khi đang sáng thì có lẽ chỉ đứt cầu chì chứ không thể giết chết bóng đèn.

Hiện tại khi thay fet thì bóng đã sáng, điện áp trên bóng khoảng 12V, tuy nhiên Fet rất nóng, chỉ cần 10 giây thôi thì mặt lưng của fet sờ qua tấm nhôm đã không sờ nổi.

[nguyendinhvan]

Nói chung loại 250 này có điện dung giữa các cực lớn hơn rất nhiều nên không xài được vào đây .
Dạng sóng bạn đo không chuẩn . Nếu theo như các số liệu trên màn hình của bạn thì chế độ của mạch sai nặng . Có thể que đo của bạn đang đặt ở chế độ X10 .

[nhathung1101]

Fet chết ở dạng chập, mạch điện sơ bộ như hình vẽ ( ở dạng word )...

Mất công vẽ cái mạch thì làm ơn chính xác một chút, tránh tranh cãi. Xin đính chính 1 chút:

- Đầu ra (out) để điều khiển Gate của MOSFET, không phải chân 7 đâu ạ. Nó là chân 6.

- Đèn xenon 12V (cũng thường dùng trong ôtô) thì điện áp khởi động của nó khoảng 80V=>85V thôi ạ, áp này cũng chẳng có gì cao nên chẳng gọi là "cao áp" được.

- Điện áp khởi động, chỉ cần trong khoảng 3mS=>7mS. Khoảng thời gian này hoàn toàn có thể tự khống chế sau quá trình reset của 3845. Thời gian khống chế phụ thuộc ở con tụ nối chân 8 với mass. Vì vậy, ta không cần quan tâm đến chuyện "cao áp" làm gì.

@ bác V: Hùng nghĩ, dạng sóng như vậy, là do tầng flip-flop và driver của 3845 có vấn đề. Đây không phải do ta đặt que đo, mà vì chân "set" đã có rò rỉ nên sóng có "bóng". Hơn nữa, phần driver đã bị "đứt" 1 chân, nên không đẹp khi vào quá trình ngắt. Con 250 này, H nghĩ dùng quá tốt trong bài toán này. Không biết bác có ý kiến gì khác không?

[pvkhai]

Xin lỗi các bác, ngõ ra UC3845 là chân 6

Trên hình dạng sóng, que đo đặt ở chế độ X10 nên không có gì lạ. Do vừa đo ở cực D và vừa đo ở cực G nên không gạt SW qua X1.

Mấy bữa nay tôi bận quá chưa thay thử UC3845 nên chưa có ý kiến gì thêm.

Khi không có FET thì dạng sóng ra ở chân 6 rất chuẩn, không có đoạn đi xuống như trong hình.

Riêng đèn xenon này như bác nhathung nói không đúng. Tôi chưa biết đèn ô tô thế nào, đèn xenon này dùng trong hệ thống nội soi trong bệnh viện. Điện áp kích rất cao tôi không biết bao nhiêu nhưng theo suy đoán lên đến hàng KV. Bằng chứng là khi Fet bị chập DS, điện áp 140VDC không làm cho đèn sáng và dây dẫn lên đèn nhìn thấy đã biết nó là High Voltage. Để kích được phải có hẳn một mạch đánh lửa qua khe gap ~ 3mm. Để tôi vẽ tiếp mạch điện các bác xem.

Tôi tạm giải thích hoạt động của mạch như sau:

Khi đèn chưa sáng, tải của Fet chỉ là biến áp T1, cuộn thứ cấp biến áp có rất nhiều vòng, điện áp nâng lên rất cao được nắn qua D1 và tích điện áp vào C1. Khi điện áp trên C1 đủ cao thì có tia lửa được đánh qua khe gap ( khoảng 3mm) Tụ C1 xả điện qua cuộn L3 của biến thế, cuộn L4 có số vòng gấp 2 lần L3, điện áp giữa 2 đầu L3 và L4 đặt lên bóng đèn qua L2 và D2 kích cho đèn sáng. Nếu đèn sáng, điện áp giứa hai đầu cuộn sơ T1 giảm đi nhiều, điện áp trên C1 thấp nên không đánh lửa nữa.

Trên mạch còn có một số linh kiện râu ria nữa tôi không vẽ. Không biết những linh kiện này có ảnh hưởng nhiều không?

Không hiểu sao hình vẽ trên Proteus khi đưa vào clipboard có kích thước quá lớn nên phải chuyển sang Word!?