Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie stirbt ein P-FET?


von Daniel R. (anut_peach)


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Hallo zusammen,

Ich habe bei einer Steuerung am Ausgang einen P-Fet. Der schaltet eine 
Spannung zum Ausgangspin durch. Das Gate hat einen PU und wird über 
einen N-Fet gegen GND geschaltet.
Nun nach einer Weile ist das Ganze jetzt defekt, es bleibt der Ausgang 
dauer-HIGH.
Möglicherweise wurde der P-Fet überlastet und ist "abgefackelt"?
Nun möchte ich den Fehler eingrenzen.
Hat jemand eine Idee/Erfahrung, wie ein toter P-Fet sich verhält?
Kann es sein, dass der nun permanent durchschaltet?
Oder würde ein toter P-Fet dann eher nicht mehr durchschalten und wäre 
dauer-LOW? In dem Falle müsste ich den Fehler in der voran liegenden 
Schaltung suchen.

Danke.



edit:  24V werden geschaltet

: Verschoben durch User
von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> eine Spannung

500 kV ?

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Hat jemand eine Idee/Erfahrung, wie ein toter P-Fet sich verhält?
> Kann es sein, dass der nun permanent durchschaltet?

Meistens. Im anderen Falle sieht man eh deutlich, dass er defekt ist, da 
hat er sein Gehäuse gesprengt.

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> eine Spannung
>
> 500 kV ?

berechtigter Einwand .. ne, 24V werden geschaltet.
es wurde ein FQD11P06 verwendet, der schafft 30V

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> Hat jemand eine Idee/Erfahrung, wie ein toter P-Fet sich verhält?
>> Kann es sein, dass der nun permanent durchschaltet?
>
> Meistens. Im anderen Falle sieht man eh deutlich, dass er defekt ist, da
> hat er sein Gehäuse gesprengt.


Leider komm ich an den PFet nicht ran um das anzuschauen.
Auch für Messungen komme ich nicht ran ... daher die Frage.

von Wolfgang (Gast)


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hinz schrieb:
> Meistens. Im anderen Falle sieht man eh deutlich, dass er defekt ist, da
> hat er sein Gehäuse gesprengt.

Super Glaskugel!
Woher weisst du, was dort für Ströme fließen und was die 24V Versorgung 
her gibt?

von ACDC (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Nun nach einer Weile ist das Ganze jetzt defekt,

Gatespannung zu hoch.

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:

> 24V werden geschaltet.
> es wurde ein FQD11P06 verwendet, der schafft 30V

Das ist dennoch unnötig nah am abs Max. Mit einem weiteren Widerstand 
wärst du auf der sicheren Seite, und eine Z-Diode (G-S) bringt weitere 
Sicherheit.

von Dieter W. (dds5)


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ACDC schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> Nun nach einer Weile ist das Ganze jetzt defekt,
>
> Gatespannung zu hoch.

Wenn der N-FET das Gate des P-FET hart auf Masse schaltet, trifft das 
durchaus zu.
Die allermeisten FET sind nur mit Ugs max. 20V spezifiziert.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ACDC schrieb:
> Gatespannung zu hoch.
Der kann jetzt aber tatsächlich 30V zwischen Gate und Source ab...

Daniel R. schrieb:
> Der schaltet eine Spannung zum Ausgangspin durch.
Und was hängt da dran? Wie stabil sind die 24V? Wie sieht der Aufbau aus 
(lange Leitungen = Überschwinger beim Schalten)?

: Bearbeitet durch Moderator
von Daniel R. (anut_peach)


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Wolfgang schrieb:
> hinz schrieb:
>> Meistens. Im anderen Falle sieht man eh deutlich, dass er defekt ist, da
>> hat er sein Gehäuse gesprengt.
>
> Super Glaskugel!
> Woher weisst du, was dort für Ströme fließen und was die 24V Versorgung
> her gibt?

Ach, da hab ich schon ganz andere Glaskugeln gesehen :-)
24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel R. schrieb:
> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.
Die Schaltung ist auch im LKW eingesetzt und ausgefallen?
Oder steht der Akku nur unter dem Tisch zur Versorgung?

: Bearbeitet durch Moderator
von ArnoR (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> 24V LKW Batterie

Aha, also beliebig viel Strom. Vielleicht wurde der FET durch 
Überschreiten des SOA zerstört, also durch zu langsames Schalten zu 
großer Ströme.

von Daniel R. (anut_peach)


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Lothar M. schrieb:
> ACDC schrieb:
>> Gatespannung zu hoch.
> Der kann jetzt aber tatsächlich 30V zwischen Gate und Source ab...
>
> Daniel R. schrieb:
>> Der schaltet eine Spannung zum Ausgangspin durch.
> Und was hängt da dran? Wie stabil sind die 24V? Wie sieht der Aufbau aus
> (lange Leitungen = Überschwinger beim Schalten)?

ja, die meisten PFET können nur so um die 20V, aber ich hab mir schon 
extra einen rausgesucht mit mehr (30V).
Da ich davon ausgegangen wäre, dass die 24V von der LKW Batterie 
halbwegs stabil sind, hätte ich mich mit 30V auf der sicheren Seite 
gesehen.

Im Prinzip sollte es nur ein Steuerausgang sein - konkreter Stromfluss 
unbekannt.
Aber auch hier wäre ich eigentlich davon ausgegangen, dass die 9A 
absolut überdimensioniert sind, aber das wäre ja ansich egal.
Nicht auszuschließen wäre jedoch ein Kurzschluss im Kabelstrang oder 
sowas in der Art .... und so landen wir dann bei meiner initialen Frage 
:-)

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.

Batterie ja, Bordnetz nein.

von Daniel R. (anut_peach)


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Lothar M. schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.
> Die Schaltung ist auch im LKW eingesetzt und ausgefallen?
> Oder steht der Akku nur unter dem Tisch zur Versorgung?

ja, korrekt, war eingebaut im LKW

von Daniel R. (anut_peach)


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ArnoR schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> 24V LKW Batterie
>
> Aha, also beliebig viel Strom. Vielleicht wurde der FET durch
> Überschreiten des SOA zerstört, also durch zu langsames Schalten zu
> großer Ströme.

OK, da wirds interessant, das Thema kenne ich nicht.
Was mach nicht kennt macht normalerweise die Probleme :-)

von ArnoR (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Vielleicht wurde der FET durch
> Überschreiten des SOA zerstört, also durch zu langsames Schalten zu
> großer Ströme.

Oder überhaupt zu große Ströme, z.B. Kondensatoraufladung in der Last.

Blöde Rumraterei, weil natürlich wie gewöhnlich alle wesentlichen Infos 
fehlen.

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.
>
> Batterie ja, Bordnetz nein.


mir ist klar, dass das Boardnetz nicht permanent auf 24,00V steht.
Was denkst du wäre realistisch?
sowas wie 26V kann ich mir gut vorstellen, aber deutlich über 30V ?

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Aber auch hier wäre ich eigentlich davon ausgegangen, dass die 9A
> absolut überdimensioniert sind, aber das wäre ja ansich egal.
> Nicht auszuschließen wäre jedoch ein Kurzschluss im Kabelstrang oder
> sowas in der Art .... und so landen wir dann bei meiner initialen Frage

Hatte ich dir doch schon beantwortet.


Möglicherweise wäre ein Smart-Highside-Switch für deine Anwendung 
besser.

Schau dir mal BTS432 an.

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Daniel R. schrieb:
>>> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.
>>
>> Batterie ja, Bordnetz nein.
>
> mir ist klar, dass das Boardnetz nicht permanent auf 24,00V steht.
> Was denkst du wäre realistisch?
> sowas wie 26V kann ich mir gut vorstellen, aber deutlich über 30V ?

Lies in den dse-FAQ zum KFZ-Bordnetz.

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> Aber auch hier wäre ich eigentlich davon ausgegangen, dass die 9A
>> absolut überdimensioniert sind, aber das wäre ja ansich egal.
>> Nicht auszuschließen wäre jedoch ein Kurzschluss im Kabelstrang oder
>> sowas in der Art .... und so landen wir dann bei meiner initialen Frage
>
> Hatte ich dir doch schon beantwortet.
>
>
> Möglicherweise wäre ein Smart-Highside-Switch für deine Anwendung
> besser.
>
> Schau dir mal BTS432 an.

ja, danke für den Tip, das werde ich in die Schublade legen, aber bringt 
mich leider jetzt erstmal nicht weiter.

von Wolfgang (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> 24V LKW Batterie - sollte halbwegs konstant sein.

Das kommt drauf an, ob der LKW noch dran hängt.
Sonst können da ganz erhebliche Transienten auf der Leitung unterwegs 
sein.

von Daniel R. (anut_peach)


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ArnoR schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Vielleicht wurde der FET durch
>> Überschreiten des SOA zerstört, also durch zu langsames Schalten zu
>> großer Ströme.
>
> Oder überhaupt zu große Ströme, z.B. Kondensatoraufladung in der Last.
>
> Blöde Rumraterei, weil natürlich wie gewöhnlich alle wesentlichen Infos
> fehlen.


tja, sonst wärs ja nicht spannend, oder?  ;-)
Was wären denn noch weiter relevante Infos?

Wie schon gesagt im Prinzip ist es eigentlich nur ein Steuerausgang.
Würde mich echt wundern, wenn da die 9A nicht ausreichen würden.
Aber stimmt schon, die Info wäre nett, habe ich aber leider nicht.

von Daniel R. (anut_peach)


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ArnoR schrieb:
> ArnoR schrieb:
>
> Oder überhaupt zu große Ströme

also Kurzschluss könnte ich nicht ausschließen -> das wäre dann Teil der 
initialen Frage ...
würde das zu dem Verhalten passen, dass der nun permanent High ist?!
oder würde er dann auf LOW stecken bleiben?

von Netter Onkel (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> sowas wie 26V kann ich mir gut vorstellen, aber deutlich über 30V ?

Die Ladeschlussspannung bei laufender Lichtmaschine ist schon fast bei 
30Volt. Wenn ein Verbraucher mit viel Strom abgeschaltet wird, erzeugt 
die Leitungsinduktivität eine (nicht)nette Überspannung.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Daniel R. schrieb:
> sowas wie 26V kann ich mir gut vorstellen, aber deutlich über 30V ?
Schon im 12V-Bordnetz musst du da mal kurzzeitig mit Spannungen bis 100V 
rechnen:
https://mk4-wiki.denkdose.de/grundlagen/kfz-bordnetz/start

Und die Energie in so einem 2ms Impuls reicht locker, um die paar Atome 
GS-Isolation nachhaltig zu durchschlagen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> also Kurzschluss könnte ich nicht ausschließen -> das wäre dann Teil der
> initialen Frage ...

Bei einem Kurzschluss an 24V LKW Akku dürften die 9A nie und nimmer 
ausreichen. Wahrscheinlich kannst du da 1.8 Nullen an die Stromangabe 
ranhängen.

Zu den Transienten:
https://mk4-wiki.denkdose.de/grundlagen/kfz-bordnetz/start

von Daniel R. (anut_peach)


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Wolfgang schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> also Kurzschluss könnte ich nicht ausschließen -> das wäre dann Teil der
>> initialen Frage ...
>
> Bei einem Kurzschluss an 24V LKW Akku dürften die 9A nie und nimmer
> ausreichen. Wahrscheinlich kannst du da 1.8 Nullen an die Stromangabe
> ranhängen.
>

ich denke, da haben wir aneinander vorbei geredet.
Kurzschluss vom Ausgangspin auf GND sollte im Normalfall nicht sein - 
klar.
Wenn doch Kurzschluss, dann Transistor TOT - OK.
Die Frage ist nur, bleibt in diesem Fall der PFET auf HIGH oder auf LOW, 
und passt das dann zu meinem Fehlerbild.

ODER, passt mein Fehlerbild eher zu Variante 2: dass der PFet durch 
Überspannung gekillt wurde?

von Daniel R. (anut_peach)


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Lothar M. schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> sowas wie 26V kann ich mir gut vorstellen, aber deutlich über 30V ?
> Schon im 12V-Bordnetz musst du da mal kurzzeitig mit Spannungen bis 100V
> rechnen:
> https://mk4-wiki.denkdose.de/grundlagen/kfz-bordnetz/start
>
> Und die Energie in so einem 2ms Impuls reicht locker, um die paar Atome
> GS-Isolation nachhaltig zu durchschlagen...

ok, danke.
Wenn das Boardnetz doch so "wild" ist, dann wäre das durchaus als 
Fehlerursache möglich.
Würde das zum Fehlerbild passen?  PFET bleibt HIGH?

von Netter Onkel (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> PFET bleibt HIGH?

"High" würde ich es nicht nennen, sondern EIN.

von Thomas (Gast)


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Wie Dieter bereits schrieb:
> Wenn der N-FET das Gate des P-FET hart auf Masse schaltet, trifft das
> durchaus zu.

Da gehört noch ein Widerstand rein. Das der vieleicht nicht beim ersten 
schalten stirbt mag sein. Aber der kriegt bei jedem Schalten eins auf 
die Mütze, äääähhh Gate.

Und wie sich so ein Defekt nun 'entwickelt', ist denke ich nicht 
vorhersehbar. Außer unzulässiger Drain/Source Strom. Aber selbst dann 
weißt Du nicht, ober der die Drain-Spannung auf's Gate lässt.

von Daniel R. (anut_peach)


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Netter Onkel schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> PFET bleibt HIGH?
>
> "High" würde ich es nicht nennen, sondern EIN.

nennen wir es EIN, damit kann ich leben.
wäre das auch die Antwort auf die Frage?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Netter Onkel schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> PFET bleibt HIGH?
> "High" würde ich es nicht nennen, sondern EIN.
Der legiert halt einfach durch: Siliziumschmelze.

@ Daniel R.:
Löte ihn mal aus und miss den Durchgang zwischen den Pins...

: Bearbeitet durch Moderator
von soso (Gast)


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Naja es gibt Normen, die die Spannungsfestigkeit regeln. Tlw. müssen 
z.b. bei Kleinsteuerungen z.B. Spannungen zw.8-32V können und 
Spannungsfestigkeit >60V.

Das da ist nur ein bischen batelei um was zu lernen, korrekt? Gib Acht 
mit der Batterie, Jung..

von Daniel R. (anut_peach)


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OK, danke für eure tatkräftige Unterstützung.

Mit diesen Infos sieht es wohl so aus, als wäre die Spannungsfestigkeit 
von 30V nicht ausreichend und daher tritt der Defekt auf.

danke schonmal.

von HildeK (Gast)


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Das Problem ist, dass dir niemand genau sagen kann, was das passiert 
ist.
1. die Ursache ist unbekannt - SOA oder zu hohe Gatespannung oder auch 
ein hoher Transient an D-S oder G-S.
2. kein Hersteller sagt dir, was bei welcher Misshandlung garantiert 
passieren wird. Nur, dass er defekt sein wird. Und im Detail ist es 
egal, was defekt ist, interessant ist nur, wodurch der Defekt zu Stande 
kam. Dazu wurden aber schon eine Menge Infos geliefert.

KFZ-Bordnetze sind besonders "böse". Bei LKW Bordnetzen dürfte in erster 
Näherung einfach der Faktor zwei dazukommen.
Bei 12V-Netzen sind knapp 30V das, was jedes Steuergerät zumindest 
kurzzeitig aushalten können muss. Und trotz zusätzlicher 
Schutzschaltungen werden z.B. Spannungsregler verwendet, die 
eingangsseitig mindestens 40V aushalten.
Interpoliere das einfach hoch auf dein 24V-Bordnetz und dann siehst du 
schnell, dass du sowohl mit der max. U_GS als auch mit der max. U_DS 
grenzwertig unterwegs bist.

In deinem Fall dürfte der Ausschalttransient durch den 20k-Widerstand 
deutlich langsamer sein als gewünscht (SOA). Und zusätzlich würde ich 
als Maßnahme noch mit einem Widerstand zwischen T12-D und T11-G die 
Gatespannung des T11 reduzieren und auch eine Z-Diode (z.B. 20V) 
parallel zu R19 einbauen.

von Netter Onkel (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> wäre das auch die Antwort auf die Frage?

Dass ein MOSFET nach einer Überspannung am Gate dauerhaft leitfähig 
bleibt, ist normal. Besonders, wenn im Falle eines Überschlages ein 
hoher Strom fließen kann, so wie hier.

Ich habe gerade festgestellt, dass der FDN335 nur für 20Volt(!) 
Drain-Source-Spannung ausgelegt ist....

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Netter Onkel schrieb:
> dass der FDN335 nur für 20Volt(!) Drain-Source-Spannung ausgelegt ist.
Autsch!

Daniel R. schrieb:
> Nun möchte ich den Fehler eingrenzen.
Messen ist eine gut Idee: miss mal die GS-Spannung vom T11. Kann sein 
dass der T11 noch ganz ist und "nur" der T12 dauerhaft leitet...

Daniel R. schrieb:
> Im Prinzip sollte es nur ein Steuerausgang sein - konkreter Stromfluss
> unbekannt.
Dann mach da mal ein Sicherung/Polyfuse rein, die Schlimmstenfalls den 
Stromfluss begrenzt.

: Bearbeitet durch Moderator
von HildeK (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Messen ist eine gut Idee: miss mal die GS-Spannung vom T11. Kann sein
> dass der T11 noch ganz ist und "nur" der T12 dauerhaft leitet...

Ja, das ist eine sehr gute Idee! U_DS_max vom FDN335N beträgt nur 20V! 
An der Stelle wäre ein einfacher bipolarer Transistor wesentlich besser.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Wie stirbt ein P-FET?
Die meisten, laut, hell und hässlich!

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel R. schrieb:

> Möglicherweise wurde der P-Fet überlastet und ist "abgefackelt"?

Das ist in 99% aller Fälle so, wenn ein Transistor "stirbt".

von akg (Gast)


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HildeK schrieb:
> Ja, das ist eine sehr gute Idee! U_DS_max vom FDN335N beträgt nur 20V!
> An der Stelle wäre ein einfacher bipolarer Transistor wesentlich besser.


Dann würde immer noch kein Defekt am T11 auftreten.

Der TO soll sich mal die Bordnetz-Anforderungen seines Kunden ansehen.

von akg (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Dann mach da mal ein Sicherung/Polyfuse rein, die Schlimmstenfalls den
> Stromfluss begrenzt.


Und die einen Halbleiter nicht schützt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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akg schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Dann mach da mal ein Sicherung/Polyfuse rein, die Schlimmstenfalls den
>> Stromfluss begrenzt.
> Und die einen Halbleiter nicht schützt.
Nein, aber den Rest. Hast du mal die schönen schwarzen Flocken gesehen, 
wenn Expoxy brennt?
Denn auch der Rest der Leiterplatte wird nicht für "unbekannte" Ströme 
bis hin zum Kaltstartstrom des Akkus ausgelegt sein...

von Daniel R. (anut_peach)


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Netter Onkel schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> wäre das auch die Antwort auf die Frage?
>
> Dass ein MOSFET nach einer Überspannung am Gate dauerhaft leitfähig
> bleibt, ist normal. Besonders, wenn im Falle eines Überschlages ein
> hoher Strom fließen kann, so wie hier.
>
> Ich habe gerade festgestellt, dass der FDN335 nur für 20Volt(!)
> Drain-Source-Spannung ausgelegt ist....


OK, sehr aufmerksam ... aber da kann ich Entwarnung geben.
Der FDN wurde leider im Schaltplan nicht nachgezogen.
Tatsächlich wurde ein NTR5103NT1G auf die Platine bestückt, der hält 
auch Vgs=30V bzw. Vds=60V aus.
Das ist also "nur" gleich schlecht wie beim PFET.

von Daniel R. (anut_peach)


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HildeK schrieb:
>
> In deinem Fall dürfte der Ausschalttransient durch den 20k-Widerstand
> deutlich langsamer sein als gewünscht (SOA). Und zusätzlich würde ich
> als Maßnahme noch mit einem Widerstand zwischen T12-D und T11-G die
> Gatespannung des T11 reduzieren und auch eine Z-Diode (z.B. 20V)
> parallel zu R19 einbauen.

danke für den konstruktiven Beitrag.

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> HildeK schrieb:
>>
>> In deinem Fall dürfte der Ausschalttransient durch den 20k-Widerstand
>> deutlich langsamer sein als gewünscht (SOA). Und zusätzlich würde ich
>> als Maßnahme noch mit einem Widerstand zwischen T12-D und T11-G die
>> Gatespannung des T11 reduzieren und auch eine Z-Diode (z.B. 20V)
>> parallel zu R19 einbauen.
>
> danke für den konstruktiven Beitrag.

Beitrag "Re: Wie stirbt ein P-FET?"

von Daniel R. (anut_peach)


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Lothar M. schrieb:
> Messen ist eine gut Idee: miss mal die GS-Spannung vom T11. Kann sein
> dass der T11 noch ganz ist und "nur" der T12 dauerhaft leitet...

Ich würde ja gerne rein messen, nur leider ist die ganze PCB vergossen, 
und somit komme ich nicht ran an die Bauteile.
Daher hab ich mich ans Forum gewendet - somit hab ich zumindest schonmal 
einen guten Ansatz was die Ursache des Problems betrifft.

Jetzt ist halt die Frage wie ich das Problem einfach lösen kann.
Ein Redesign wäre der allerletzte Ausweg, da schon einige PCB gefertigt 
wurden ...

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> HildeK schrieb:
>>>
>>> In deinem Fall dürfte der Ausschalttransient durch den 20k-Widerstand
>>> deutlich langsamer sein als gewünscht (SOA). Und zusätzlich würde ich
>>> als Maßnahme noch mit einem Widerstand zwischen T12-D und T11-G die
>>> Gatespannung des T11 reduzieren und auch eine Z-Diode (z.B. 20V)
>>> parallel zu R19 einbauen.
>>
>> danke für den konstruktiven Beitrag.
>
> Beitrag "Re: Wie stirbt ein P-FET?"

haha, ja, hinz, natürlich auch dir ein persönliches Danke für deine 
wertvollen Hinweise!
Du warst einfach zu schnell mit den korrekten Antworten - machmal ist 
der Markt noch nicht reif für ein Produkt :-)

von HildeK (Gast)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> HildeK schrieb:
>>>
>>> In deinem Fall dürfte der Ausschalttransient durch den 20k-Widerstand
....
>> danke für den konstruktiven Beitrag.
>
> Beitrag "Re: Wie stirbt ein P-FET?"

Manchmal muss es wohl zwei mal geschrieben werden, bis es ankommt :-).
Zugegeben, ich hatte deinen Post dabei auch nicht im Fokus, will aber 
gerne dir das Urheberrecht zugestehen :-)

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Jetzt ist halt die Frage wie ich das Problem einfach lösen kann.
> Ein Redesign wäre der allerletzte Ausweg, da schon einige PCB gefertigt
> wurden ...

Wenn zumindest der Widerstand reingeflickt werden kann: es gibt auch 
MOSFETs mit integrierter Z-Diode, und auch mit höherer 
Spannungsfestigkeit.

An der nicht vorhandenen Kurzschlussfestigkeit ändert das aber nichts.

von hinz (Gast)


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HildeK schrieb:

> gerne dir das Urheberrecht zugestehen :-)

Zu viel der Ehre, dafür kann man kein Patent mehr anmelden.

von HildeK (Gast)


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hinz schrieb:
> HildeK schrieb:
>
>> gerne dir das Urheberrecht zugestehen :-)

... ich meinte: in diesem Thread :-)

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
> Daniel R. schrieb:
>> Jetzt ist halt die Frage wie ich das Problem einfach lösen kann.
>> Ein Redesign wäre der allerletzte Ausweg, da schon einige PCB gefertigt
>> wurden ...
>
> Wenn zumindest der Widerstand reingeflickt werden kann: es gibt auch
> MOSFETs mit integrierter Z-Diode, und auch mit höherer
> Spannungsfestigkeit.
>
> An der nicht vorhandenen Kurzschlussfestigkeit ändert das aber nichts.

ok, das kann ich probieren, ob ich das hinkrieg.
die Kurzschlussfestigkeit sehe ich erstmal nicht so kritisch, da das im 
Normalfall ja nicht passieren sollte und daher auch nicht so schwer 
wiegt wie ein systematisches sterben am Boardnetz.

von soso (Gast)


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...noch nachträglich zum Ladezustand einer Batterie.
Die kann durchaus in Abhängigkeit vom Ladezustand auch mal >30V haben. 
Und wie erwähnt, wenn leer, <10V.

von Der Andere (Gast)


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HildeK schrieb:
> Zugegeben, ich hatte deinen Post dabei auch nicht im Fokus, will aber
> gerne dir das Urheberrecht zugestehen :-)

Ich denke Hinz hat eher den TO gemeint.

Daniel R. schrieb:
> Ich würde ja gerne rein messen, nur leider ist die ganze PCB vergossen,
> und somit komme ich nicht ran an die Bauteile.

Wie jetzt? Ich denke doch mal es geht um ein PCB von dir oder deiner 
Firma.
Dann nimm halt eins zum Messen bevor du es vergiesst.
Fakt ist wenn ihr die Normen wie sie im DSE FAQ beschrieben sind nicht 
einhaltet, und so wie es aussieht scheinen die vollkommen unbekannt zu 
sein, dann gibt es ein halbes Dutzend Gründe warum euch die Schaltung 
abraucht.

Einzige Möglichkeit von aussen: Die Schutzbeschaltung zusätzlich 
einbauen.
Hast du dir die DSE FAQ mal durchgelesen?
Dann mach das JETZT:
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Der Andere (Gast)


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@Admins:
eigentlich ein Thema für das Unterforum Fahrzeugelektronik?

von Der Andere (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Boardnetz

Ein LKW ist kein Brett, das heisst "Bordnetz".

von Daniel R. (anut_peach)


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Der Andere schrieb:

> Daniel R. schrieb:
>> Ich würde ja gerne rein messen, nur leider ist die ganze PCB vergossen,
>> und somit komme ich nicht ran an die Bauteile.
>
> Wie jetzt? Ich denke doch mal es geht um ein PCB von dir oder deiner
> Firma.
> Dann nimm halt eins zum Messen bevor du es vergiesst.

ja klar, eine neue Platine kann ich schon hernehmen und daran rummessen, 
das ist ja nicht das Problem. Aber die fehlerhafte PCB ist eben schon 
vergossen, und deswegen kann ich nicht konkret rausmessen was defekt 
ist. Könnte der NFet sein oder der PFet, oder sogar ganz was anderes ...
Das war ja die Intention dieses Threads, um das Problem einzugrenzen.
Aber so wie es ausschaut ist der PFet eh ein heißer Kandidat insbesonder 
hinsichtlich Überspannung.

Beitrag #5633082 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Felix R. (felix_r698)


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Daniel R. schrieb:
> Jetzt ist halt die Frage wie ich das Problem einfach lösen kann.
> Ein Redesign wäre der allerletzte Ausweg, da schon einige PCB gefertigt
> wurden ...

Um das halbwegs anwendungssicher zu redesignen wirst Du ca. 3x soviele 
Bauteile benötigen. Nimm' ein Relais + Sicherung!

von nachtmix (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> Hat jemand eine Idee/Erfahrung, wie ein toter P-Fet sich verhält?
> Kann es sein, dass der nun permanent durchschaltet?

Ja, die meisten Halbleiter, also auch Dioden, bipolare Transistoren, 
Triacs, Thyristoren,... werden durch eine massive Überlastung 
dauerleitend, sofern der Strom  nicht ausreicht, dass sie explodieren 
oder die Bonddrähte durchbrennen.

von Dieter (Gast)


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Nach Vorschrift muss eine Schaltung, die nicht einfach vom Bordnetz 
getrennt werden kann, einen Spannungsschlag von 4x14,4V für mehrere 
Sekunden aushalten.
Allein schon daran zu erkennen, dass die Schaltung so unzureichend ist.

Die dummen Abschalteinrichtungen im LKW sind unter der Armatur 
verdrahtet, so dass diese bei einer gründlichen Kontrolle gefunden 
werden. Die intelligenten Abschalteinrichtungen hören auf eine bestimmte 
Sequenz von Spikes auf dem Bordnetz. Da ist Deine Schaltung auch hin.

Empfehlung daher ist ein Redesign der ganzen Schaltung.

Mit externen Komponenten könnte noch "herumgedoktert" werden. Z.B. ZD 
nach Masse, gefüttert über R von Plus, Freilaufdiode für die Last, 
Sicherung, dann Suppressor vor die ganze Schaltung. Das ginge aber nur 
für den Eigengebrauch.

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Nach Vorschrift muss eine Schaltung, die nicht einfach vom Bordnetz
> getrennt werden kann, einen Spannungsschlag von 4x14,4V für mehrere
> Sekunden aushalten.

Selbst phantasiert?

von Dieter (Gast)


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Nein. Die Brandschutzanlagenelektronik fuer LKW muesste diese Pruefung 
bei der Freigabe (Zulassung) erfuellen.

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Nein. Die Brandschutzanlagenelektronik fuer LKW muesste diese
> Pruefung
> bei der Freigabe (Zulassung) erfuellen.

Also selbst phantasiert.

von Dieter (Gast)


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ISO 7637-2

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> ISO 7637-2

Also selbst phantasiert.

von Sherlock (Gast)


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Dieter schrieb:
> 4x14,4V für mehrere
> Sekunden aushalten.

Was genau bedeutet "mehrere"?
3? 5? 7?  10? 100?

von Ruhig Blut (Gast)


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@Dieter
Nicht provozieren lassen. Das ist nur eine Zecke.

von Dieter (Gast)


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In den Normen sind unterschiedliche Faelle aufgefuehrt. Einer haette zB 
60s. Haengt auch ab von der Plazierung im Bordnetz.

von 2⁵ (Gast)


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hinz schrieb:
> Lies in den dse-FAQ zum KFZ-Bordnetz.

Zur Konkretisierung: 
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von 2⁵ (Gast)


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Dieter schrieb:
> Nach Vorschrift muss eine Schaltung, die nicht einfach vom Bordnetz
> getrennt werden kann, einen Spannungsschlag von 4x14,4V für mehrere
> Sekunden aushalten.

Nach welcher Norm genau? Hausnorm eines Herstellers?

Nach ISO16750-2 "4.3 Overvoltage" müssen z.B. bei 12V Systeme 1 Minute 
(+/- 6s) 24V "ausgehalten" werden. Gibt aber diverse andere Messzyklen, 
oft sind diese aber insg. 1 min lang, z.B. die Spannungspulse mit max 
ca. 100V und max 400ms Dauer. 5-10 (je nach Zyklus) innerhalb 1 min.

von Daniel R. (anut_peach)


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nachtmix schrieb:
> Ja, die meisten Halbleiter, also auch Dioden, bipolare Transistoren,
> Triacs, Thyristoren,... werden durch eine massive Überlastung
> dauerleitend, sofern der Strom  nicht ausreicht, dass sie explodieren
> oder die Bonddrähte durchbrennen.

Danke, das war zumindest mal eine klare Antwort auf die Frage :-)

von Dieter (Gast)


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Schau mal dort nach, was es so gibt.

https://mk4-wiki.denkdose.de/grundlagen/kfz-bordnetz/start

Fuer das Redesign sollte man da hineingeschnuppert haben.

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:
> nachtmix schrieb:
>> Ja, die meisten Halbleiter, also auch Dioden, bipolare Transistoren,
>> Triacs, Thyristoren,... werden durch eine massive Überlastung
>> dauerleitend, sofern der Strom  nicht ausreicht, dass sie explodieren
>> oder die Bonddrähte durchbrennen.
>
> Danke, das war zumindest mal eine klare Antwort auf die Frage :-)

Beitrag "Re: Wie stirbt ein P-FET?"

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Schau mal dort nach, was es so gibt.
>
> https://mk4-wiki.denkdose.de/grundlagen/kfz-bordnetz/start
>
> Fuer das Redesign sollte man da hineingeschnuppert haben.

Da steht auch nichts von deinen phantasierten 4*14,4V.

von Dieter (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier steht dieser Wert auch nicht explizit. Es gibt einen Test im 
Bereich 36 bis 58V, fuer einen Sonderfall, bei dem diese 4x14,4 der 
Hintergrund ist, warum man das so macht.
Die Normen sind viel umfangreicher als die Auflistung und 
kostenpflichtig.

von hinz (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Normen sind viel umfangreicher als die Auflistung und
> kostenpflichtig.

Ich hab die Normen, deshalb muss ich nicht phantasieren.

Beitrag #5634004 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> Ich hab die Normen, deshalb muss ich nicht phantasieren.
Ist doch schön, wenn man dann zum Schluss doch Recht hat, nicht?

Aber die ganze Rechthaberei dient hier in keinster Form der Sache. 
Denn da ist schon abseits jeder "Norm" offensichtlich, dass grundlegende 
Probleme das sind. Die zu beantwortende Frage ist somit:
Kann man dieses blauäugige Desgin noch soweit retten, dass Zeit für ein 
Redesign ist?

Und meine Antwort ist:
Nein. Auf jeden Fall nicht so, dass das sicher lange genug 
funktioniert. Ich würde da blitzschnell ein Redesign anpacken und einen 
Smartswitch vom Schlage BTS-irgendwas einsetzen.

BTW:
Blöderweise halten sich Fehler auch nicht unbedingt an "die Norm". Ich 
teste meine Steuerungen z.B. über "die Norm", von wem auch immer diese 
"Norm" festgelegt wurde. Und wenn das 4x14,4V sind und "die einzig 
gültige und zu beachtende Norm" nur 36V verlangt, dann bin ich im 
sicheren Bereich...

von hinz (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich würde da blitzschnell ein Redesign anpacken und einen
> Smartswitch vom Schlage BTS-irgendwas einsetzen.

Hatte ich längst vorgeschlagen.

von Felix R. (felix_r698)


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Deutsch löschen ist gemeinhin einfacher als deutsch schreiben.
Wollen Elektronikfreunde ein Forum so bierernst wie ARD&ZDF?
Substanzloser Hickhack um des Hickhacks Willen? Na, man ist ja hier kein 
gebührenpflichtiges Zwangsmitglied.

von Daniel R. (anut_peach)


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hinz schrieb:
>
> Und meine Antwort ist:
> Nein. Auf jeden Fall nicht so, dass das sicher lange genug
> funktioniert. Ich würde da blitzschnell ein Redesign anpacken und einen
> Smartswitch vom Schlage BTS-irgendwas einsetzen.
>

hinz
danke für deine Hinweise.
Ich werde dann wohl umgehend das Redesign angehen, insbesondere den von 
dir vorgeschlagenen BTS in Betracht ziehen.

Frage:
reicht dann ein nackter BTS für die Anwendung, oder ist hier dennoch 
eine zusätzliche Schutzbeschaltung nötig? (Ich habe noch nie mit BTS 
gearbeitet.)
Hat jemand einen passenden Vorschlag bei der Hand?
danke.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Die Suche mit bekannten Suchmaschinen nach "Automotive Smart High-Side 
Switch BTF" sollte genügend Lösungen auswerfen.

von Dieter (Gast)


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Sorry vertippt: "Automotive Smart High-Side Switch BTS"

von hinz (Gast)


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Daniel R. schrieb:

> reicht dann ein nackter BTS für die Anwendung, oder ist hier dennoch
> eine zusätzliche Schutzbeschaltung nötig? (Ich habe noch nie mit BTS
> gearbeitet.)

Es gibt von Infineon AppNotes dazu.


> Hat jemand einen passenden Vorschlag bei der Hand?

Und auch andere Hersteller haben so was.

von hinz (Gast)


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von Daniel R. (anut_peach)


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Bevor ich das Redesign angehe .. das wird ja eine Zeit lang dauern.
Deswegen hätte ich mir nochmal Gedanken gemacht, wie ich zur 
Überbrückung die aktuelle Steuerung "verbessern" könnte. Die Steuerungen 
werden ja schon gebraucht.

Die PFet-Schaltung ist mehrfach für mehrere Ausgänge auf der PCB und 
auch vergossen, da komme ich leider nicht mehr ran um Wirderstand und 
Z-Diode beim PFet zu ergänzen - das ist für einen Umbau leider nicht zu 
bewerkstelligen.

Wo ich allerdings ran könnte, wäre der 24V Eingangspin + GND. Ein wenig 
Platz wäre da auch.
Am einfachsten wäre eine parallel geschaltete Lösung a'la Kondensator, 
aber auch das wird wohl nicht funktionieren.

Zur Not wäre es auch möglich den 24V Pin zu lösen und seriell was 
einzubauen.
Sowas wie Serieninduktivitiät, aber das wird wohl auch nicht ausreichen.
Wir wärs mit einem Spannungsregler??
Oder gibt's dafür spezielle nennen wir es mal "Filterbauteile"?
Ich denke da an irgendwas einfaches mit 2-3 Pins.  Alle andere wird dann 
schon wieder schwierig zum rein friemeln.

Wäre spitze, wenn da jemand eine Idee hätte, danke.

von Daniel R. (anut_peach)


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TVS Diode?
Varistor?

: Bearbeitet durch User
von Sven L. (svenl)


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Ich würde einen Teufel tun und das diskret aufbauen, genau wegen der 
Probleme die Du gerade jetzt hast!

Nimm einen ProFET von Infineon, der TTL-kompatible Logikeingänge, 
Temperaturüberwachung und -Abschaltung, Kurzschluss- und 
OpenLoad-Detektion und Anstiegszeitenbegrenzung (EMV), sofern Du keine 
PWM machen willst.

ITS711L1 zum Beispiel für 4 Ausgänge. Wenn man die ganzen 
Schutzbeschaltungen diskret aufbaut, ist man nicht kleiner als der 
SO20-IC.

Äußere Schutzbeschaltung in Form von Drosseln, Varistoren und TVS-Dioden 
muss zwingend vorhanden sein, ansonsten wird Dir das mit dem ProFET auch 
passieren!

Viel Spaß beim Entwickeln!

Sven

PS: FETs legieren i.d.R. durch, es bildet sich also eine 
Siliziumschmelze und der FET ist quasi dauerhaft eingeschaltet. Das 
passiert meiner Erfahrung nach in 10 von 10 Fällen bei Überschreitung 
von Igs. Überspannung am Gate durchschlägt die Gate-Isolation und er 
stirbt meistens so, dass er nicht dauerhaft leitend ist. Hier kommt es 
aber auf die Energiemenge des Pulses an. - Du musst also die 
Störtransienten aus Deiner Schaltung fernhalten.

von Daniel R. (anut_peach)


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danke Sven

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