Загадка одного мосфета.

[Nick S Zev]

Здравствуйте, уважаемые комрады.

Я разрабатываю схемку, вот же она прикреплена к посту.

Прошу прощения за нумерацию элементов как попало, так получилось в процессе разработки, ну это черновик, как вы понимаете.
И вместо LM7812CT я использовал L78L12, которая отличается максимальным током, и возможно, отсутствием защиты.

Принцип работы следующий:
Через J3 подключается сетевое напряжение, потом через канонично включённый мосфет конденсатор С3 подзаряжается до 15 с небольшим вольт, после чего потенциал гейта через Q3 падает на массу, и мосфет закрывается.

С3 через регулятор L78L12 расходует энергию на питание двух д-триггеров, причём ток там составляет 5 микроампер по даташиту, если я правильно помню, но мой мультиметр в сотых миллампера не показывает ничего ровным счётом(а в тысячных не мерил).

На J2 подключена кнопка, при её замыкании одновибратор на U2A посылает сигнал на t-триггер U2B, и тот посредством транзистора Q1 переключает реле.
U2 - это CD4013, у которой напряжение питания до 20 вольт.

Я собрал на макетных платах отдельно силовую часть, отдельно логическую.
Логическая часть при подключении 12 вольт ведёт себя ровно как и задумано - переключает реле при нажатии кнопки.

Силовая часть тоже была собрана, нагружена 10к резистором.
Напряжение на нём составило 12.5 вольт, всё как по писаному, и ровно как и предсказывал анализ в мультисим.

И после этого я подключаю логическую часть к силовой, включаю в розетку, и нажимаю кнопку.
И что происходит?
А ничего не происходит.

Точнее, происходит не понятная мне магия:
Сток и исток мосфета в коротком замыкании.
Регулятор напряжения в коротком замыкании.
U2A по питанию в коротком замыкании.

Мне не понятно, что здесь вынесло в первую очередь, и что является причиной, но я предполагаю, что первым вынесло мосфет, и напряжение на С3 подскачило, потом регулятор, вынесло таким образом, что он сначала пропустил повышенное напряжение, сжёг д-триггеры, и потом окончательно ушёл в короткое замыкание.

Посему, собирать и дальше эту схему - считаю напрасной тратой мосфетов.
Прошу ткнуть меня носом в решение проблемы, или хотя бы предположить, почему мосфет умер.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[КЭС]

Не вдаваясь, что к чему, первое, что бросилось в глаза - R7. Зачем он? О какой защите затвора может идти речь?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[_abk_]

2 часа назад, Nick S Zev сказал:

канонично включённый мосфет... гейт

 Для красного словца?

2 часа назад, Nick S Zev сказал:

12.5 вольт, всё как по писаному, и ровно как и предсказывал анализ в мультисим.

Отнюдь. Симулятор предскажет напряжение около нуля.

2 часа назад, Nick S Zev сказал:

И что происходит?
А ничего не происходит.

И не должно происходить. Потому что С3 не зарядится, потому что Q2 почти  не открывается, потому что Q3 почти все время открыт. Или по-другому: пока Q3 закрыт, емкость затвора Q2 не успевает зарядиться через R8.  Чтобы это работало, надо:

1)  Номиналы С1 и С6 (которые можно одним заменить) должны обеспечить ток катушки реле, кроме того,

2)  R7 закоротить, С3 увеличить на 1-2 порядка (зависит от тока катушки реле), а R8 уменьшить на порядок.

А магии в электронике нет.

 

Изменено 10 апреля, 2019 пользователем _abk_

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Nick S Zev]

4 часа назад, КЭС сказал:

Не вдаваясь, что к чему, первое, что бросилось в глаза - R7. Зачем он? О какой защите затвора может идти речь?

Да, R7 оставил на всякий пожарный, на случай если я облажался, и вынесет первый стабилитрон, на схеме оставил по принципу "из песни слов не выкинешь", ну потому что а вдруг в нём может быть причина косяка?

 

 

2 часа назад, _abk_ сказал:

Отнюдь. Симулятор предскажет напряжение около нуля.

Да нет, вот, симулятор показывает 12.5, если хотите - проверьте сами, прилагаю скрин и файл мультисим.

 

2 часа назад, _abk_ сказал:

И не должно происходить. Потому что С3 не зарядится, потому что Q2 почти  не открывается, потому что Q3 почти все время открыт. Или по-другому: пока Q3 закрыт, емкость затвора Q2 не успевает зарядиться через R8.  Чтобы это работало, надо:

А вот симуляция показывает, что он открывается отлично, настолько отлично, что падение напряжения на полевике составляет 12.6 микровольта.

ПС:на R4 не смотрите, это датчик тока в симуляции.

С2 и С3 нельзя объединять, С3 по даташиту вообще должен быть 0.1мкф, и объединять я бы их не стал, в 7812 всё-таки какие-то импульсные процессы происходят.

Катушка реле потребляет 30 миллиампер, но в целом С2 действительно можно увеличить.

Также, у меня сложилось впечатление, что вы не совсем понимаете принцип работы, раз думаете, что q1 не будет закрываться.
В этом и фишка, что эта схема работает на импульсах переменной синусоиды, до d4 напряжение постоянно пульсирует, на холостом ходу от 0 и до 200 вольт по амплитуде, и как только С2 заряжается до 15 вольт - Q2 закрывается.

При этом, под нагрузкой, которая эквивалентна резистору 380 ом на последних скринах, напряжение просаживается до 11.6 вольта на выходе 7812, и Q2 не закрывается.
Но это только в симуляции, в железе у меня выгорел мосфет, и я хотел бы сначала понять, почему так произошло.

При этом, не было ни дыма, ни щелчка, ни повышенного нагрева.
Просто схема не работает, и всё. Вынимаю детали из макетки по-одной, а они пробитые.
Стабилитроны проверил в первую очередь - живые, и гейт не пробит.

Итак, не было выдвинуто ни одного предположения, почему выгорели мосфет, стабилизатор, и дуал д-триггер.

Если в процессе мозгового штурма не получится понять, через месяцок, по моему плану, я обзаведусь осциллографом, и буду тогда под запись сжигать эти мосфеты, чтобы проанализировать уже предметно, потому что есть подозрения что выгорает из-за неоптимального режима, когда мосфет ещё не до конца открылся, а ток уже существенный, однако, на симуляции всё выглядит прилично, и таких проблем нет.

Я готов предложить деньги человеку, который допилит до ума эту схему.
Предлагайте цену и идеи.
Также, было бы неплохо выкинуть CD4013, потому что у китайцев в флип-флоп модулях реле идёт вообще маленькая писечка в корпусе sot-23-5,  похоже именно она отвечает за триггирование, но опознать мне её не удалось, как и найти китайские схемы.
блок питания.ms14

Изменено 10 апреля, 2019 пользователем Nick S Zev

[Alkarn]

Все вылетает от неудачного источника питания... Это он в стационарном режиме выдает какое-то напряжение, какой-то ток.  А без нагрузки напряжение на выходе мостика будет 300 В. Подключи между (+) и (-) мостика стабилитрон вольт на 18 - 20 и ток >30 мА, а последовательно с входом резистор ом на 68 - 100 Ом,   0,5 Вт, и ничего вылетать не будет. Насчет работы - не знаю, лень анализировать.

[Nick S Zev]

8 минут назад, Alkarn сказал:

Все вылетает от неудачного источника питания... Это он в стационарном режиме выдает какое-то напряжение, какой-то ток.  А без нагрузки напряжение на выходе мостика будет 300 В. Подключи между (+) и (-) мостика стабилитрон вольт на 18 - 20 и ток >30 мА, а последовательно с входом резистор ом на 68 - 100 Ом,   0,5 Вт, и ничего вылетать не будет. Насчет работы - не знаю, лень анализировать.

Вы не читали первый пост?
Прошу не отвечать, если вам лень вникнуть.

Я хочу решить проблему, и готов заплатить за это, о чём писал пол часа назад.

Итак, если бы вы прочитали первое сообщение темы, то знали бы, что без нагрузки источник питания схемы работает корректно.
После выпрямителя напряжение поднимается до 200 вольт, это при условии, что пик синусоиды на входе - 311 вольт.
Мосфет рассчитан на 400 вольт, и без нагрузки он корректно приоткрывается и заряжает конденсатор до 15-16 вольт.

Совет подключить стабилитрон на выход диодного моста - это вообще отлично было.
Знаете, что будет с большинством стабилитронов включённых на выход диодного моста в этой схеме?
Они выгорят, так как норма для них обычно 50-60 миллиампер, а тут в пике может и побольше дать.

Изменено 10 апреля, 2019 пользователем Nick S Zev

[bam-buk]

6 часов назад, Nick S Zev сказал:

И что происходит?

Это если включить вилку в розетку в неудачный момент :

С уважением В.

[bam-buk]

А это - Зенер, если исключить неудачные моменты :

С уважением В.

[KomSoft]

Вы хотите сделать ограничение по сетевому напряжению? Попробуйте так, как предложено тут https://www.compel.ru/lib/ne/2015/4/4-impulsnyie-istochniki-pitaniya-st-dlya-odnofaznyih-i-trehfaznyih-schetchikov-elektroenergii

соответственно заменив стабилитроны D5-D6

Spoiler

 

[Nick S Zev]

Со мной связался комрад _abk_, что-то подправил в схеме, и у него работает.

В итоге, у меня родилось подозрение что чип и дип впарил контрафакт, которого я могу и так заказать с алиэкспресс за 10 рублей штука.
Абыдна(

Слева то что должно быть, справа то, что у меня.

Также, достал IRF830, и он именно похож на то, что слева, и у него лужёные ноги, и надпись хорошо видно, и пластина по торцу золотистая.

Изменено 11 апреля, 2019 пользователем Nick S Zev