RTV forum PL | NewsGroups PL

Przeciążalność MOSFETów i triaków

NOWY TEMAT

elektroda.net NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Przeciążalność MOSFETów i triaków

Piotr Wyderski
Guest

Tue Oct 03, 2017 10:10 am   



Może mało naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w większości przypadków
kończy się jego śmiercią, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi większego wrażenia. To kawałek krzemu i to
kawałek krzemu, wielkościowo podobne, parametry obciążalności
ciągłej też podobne. To skąd taka różnica we wrażliwości?
Co ciekawe, już w datasheetach SOAR MOSFETów dla udarów
prądowych jest określony dla bardzo krótkich czasów (mikrosekundy),
a w triakowych mierzą w półcyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc więc fundamentalna.

Pozdrawiam, Piotr

J.F.
Guest

Tue Oct 03, 2017 1:48 pm   



Użytkownik "Piotr Wyderski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:oqvnmi$ali$1_at_node1.news.atman.pl...
Quote:
Może mało naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w większości przypadków
kończy się jego śmiercią, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi większego wrażenia.

Hm, mam kilka wiertarek 230V gdzie regulacja juz nie dziala.
Triaka tez daje sie usmazyc :-(

Quote:
To kawałek krzemu i to
kawałek krzemu, wielkościowo podobne, parametry obciążalności
ciągłej też podobne. To skąd taka różnica we wrażliwości?
Co ciekawe, już w datasheetach SOAR MOSFETów dla udarów
prądowych jest określony dla bardzo krótkich czasów (mikrosekundy),
a w triakowych mierzą w półcyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc więc fundamentalna.

Moge co najwyzej zgadywac ... a google juz probowales ? Mechanizmy
uszkodzen powinny byc powszechnie znane :-)

-triaki tez w obudowie TO-220 ? O bonding mi chodzi, widziales jak to
wyglada na 250A ...

-jak to mierzyles ? triaki sie nie wylaczaja ... hurtowy zakup
bezpiecznikow ?
Moze to nie zaleta triaka, tylko zasilania AC.

-a probowales tranzystory bipolarne ? odporniejsze czy nie ?

-jak sie zachowuja po udarze - moze da sie cos wywnioskowac z
pozniejszego stanu ?

-te mosfety to mi sie wydaja mocno przeciazone - podaja parametry,
ktore przegrzeja w ciaglej pracy.
No ale triak ma krzem podobny.

-mechanizm wlaczania triaka (i tyrystora) jest taki, ze obszar
przewodzenia w zlaczu rozszerza sie od doprowadzenia bramki.
zjawisko jest w sumie szkodliwe - prad nararasta powoli, ale w
waskim obszarze gestosc pradu olbrzymia ... moze jednak razem ten
wolny narost umozliwia przezycie do
spalenia bezpiecznika ?
Hm, a moze wlasnie ten wolny narost uratuje bonding ?

-cos co mnie kiedys intrygowalo - jak to jest, ze tlenek bramki
wytrzymuje np max 15V Ugd, a jednoczesnie wytrzymuje np 200V Ugs.
czy zwarcie czegos tu nie zmienia ?

J.

Piotr Wyderski
Guest

Tue Oct 03, 2017 1:59 pm   



J.F. wrote:

Quote:
Triaka tez daje sie usmazyc Sad

Jednego celowo usmażyłem zasilając przez niego czajnik elektryczny
i patrząc, co się stanie. Wylutował się z płytki, ale dalej działa.

https://www.youtube.com/watch?v=ggeQVWfp8xY

Quote:
-triaki tez w obudowie TO-220 ? O bonding mi chodzi, widziales jak to
wyglada na 250A ...

Bonding się dobiera do prądu obciążenia, a nie do tego, co będzie
przez niego zasilane. Przypuszczam, że bonding w triaku i MOSFECie
jest podobny.

Quote:
-jak to mierzyles ?

Pstryk... bum...

Quote:
triaki sie nie wylaczaja ... hurtowy zakup bezpiecznikow ?

Bezpiecznik automatyczny 16A. Skutecznie wylatuje w obu przypadkach,
tylko w przypadku triaka jest go jeszcze po co podnosić. Efekt odkryty
przypadkowo, potem zrobiłem kilka prób celowo.

Quote:
Moze to nie zaleta triaka, tylko zasilania AC.

No ale oba dostały kopniaczek 500A AC...

Quote:
-a probowales tranzystory bipolarne ? odporniejsze czy nie ?

Nie posiadam odpowiednich, ale też i nie stosuję.

Quote:
-jak sie zachowuja po udarze - moze da sie cos wywnioskowac z
pozniejszego stanu ?

Triak bez większych różnic, MOSFET albo nic, albo się potrafi otworzyć.

Pozdrawiam, Piotr

J.F.
Guest

Tue Oct 03, 2017 2:30 pm   



Użytkownik "Piotr Wyderski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:or054r$ofp$1_at_node1.news.atman.pl...
J.F. wrote:
Quote:
Triaka tez daje sie usmazyc Sad
Jednego celowo usmażyłem zasilając przez niego czajnik elektryczny

Czajnik to tylko 10A, odpowiedni mosfet sie nawet nie wylutuje :-)

Quote:
i patrząc, co się stanie. Wylutował się z płytki, ale dalej działa.
https://www.youtube.com/watch?v=ggeQVWfp8xY

Aby na pewno uzyles cyny ? RoHS ? :-)

Triak TO-220 czy jakis SMD ?
Olowiowa sie topi przy 181C, w zasadzie krzem ma prawo przetrwac.

Ale od krzemu do nozek kawalek drogi, to krzem mial ponad 200C ...
dyfuzja wiecej wymaga, ale epoksyd powinien troche posmierdziec.


Quote:
-triaki tez w obudowie TO-220 ? O bonding mi chodzi, widziales jak
to
wyglada na 250A ...

Bonding się dobiera do prądu obciążenia, a nie do tego, co będzie
przez niego zasilane. Przypuszczam, że bonding w triaku i MOSFECie
jest podobny.

W takim TO-220 mysle, ze podobny. Ale jakies roznice moga byc, jesli
triak na 10A a mosfet na 50A.
Albo i nie ma :-)

Quote:
-jak to mierzyles ?
Pstryk... bum...

triaki sie nie wylaczaja ... hurtowy zakup bezpiecznikow ?
Bezpiecznik automatyczny 16A. Skutecznie wylatuje w obu przypadkach,
tylko w przypadku triaka jest go jeszcze po co podnosić. Efekt
odkryty
przypadkowo, potem zrobiłem kilka prób celowo.

Trzeba przetestowac 10A :)

Taki bezpiecznik dosc duzy prad udarowy przenosi
http://www.tech.co.bydgoszcz.pl/esy.html

przy 10x pradu znamionowego wylaczy sie po ~8ms .. tzn B i C, bo D to
moze i po sekundzie Smile
Czyli - nie zdziwilbym sie, gdyby tam 100A plynelo, albo i 500A ...

8ms to prawie caly polokres sieci - wiec maksimum powinien zlapac.

Quote:
Moze to nie zaleta triaka, tylko zasilania AC.
No ale oba dostały kopniaczek 500A AC...

A jak wyzwalane ? dodales uklad wlaczajacy w maksimum napiecia
sieciowego ?

Quote:
-a probowales tranzystory bipolarne ? odporniejsze czy nie ?
Nie posiadam odpowiednich, ale też i nie stosuję.

Tak z ciekawosci, ale najpierw bym zadbal o porownywalne warunki
pomiarowe ... i moze szybka sonde pradowa do oscyloskopu ...

J.

Paweł Pawłowicz
Guest

Tue Oct 03, 2017 5:21 pm   



W dniu 03.10.2017 o 12:10, Piotr Wyderski pisze:
Quote:
Może mało naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w większości przypadków
kończy się jego śmiercią, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi większego wrażenia. To kawałek krzemu i to
kawałek krzemu, wielkościowo podobne, parametry obciążalności
ciągłej też podobne. To skąd taka różnica we wrażliwości?
Co ciekawe, już w datasheetach SOAR MOSFETów dla udarów
prądowych jest określony dla bardzo krótkich czasów (mikrosekundy),
a w triakowych mierzą w półcyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc więc fundamentalna.

    Pozdrawiam, Piotr

Może znaczenie ma to, że tranzystor mocy MOSFET to tak naprawdę całe
mnóstwo małych tranzystorów? Ale tak naprawdę, to nie wiem :-(

Pozdrawiam,
Paweł

Dariusz Dorochowicz
Guest

Tue Oct 03, 2017 9:07 pm   



W dniu 2017-10-03 o 12:10, Piotr Wyderski pisze:
Quote:
Może mało naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w większości przypadków
kończy się jego śmiercią, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi większego wrażenia. To kawałek krzemu i to
kawałek krzemu, wielkościowo podobne, parametry obciążalności
ciągłej też podobne. To skąd taka różnica we wrażliwości?
Co ciekawe, już w datasheetach SOAR MOSFETów dla udarów
prądowych jest określony dla bardzo krótkich czasów (mikrosekundy),
a w triakowych mierzą w półcyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc więc fundamentalna.

A te triaki to czasem nie miały ZCD?
To takie pytanie "na początek", bo powodów parę to można by znaleźć, ale
który ma znaczenie? Może szybkość działania? Może sama budowa? W końcu w
mosfecie prąd płynie w stosunkowo niewielkiej objętości (chodzi o sam
kanał), więc łatwiej o lokalne przegrzanie. A może jedno i drugie?
Rzuć okiem na
https://en.wikipedia.org/wiki/Power_MOSFET
szczególnie na schematy struktur, i na
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/99/32/0e/7d/7d/84/4d/f7/CD00266636.pdf/files/CD00266636.pdf/jcr:content/translations/en.CD00266636.pdf
To tak na szybko.

Pozdrawiam

DD

Piotr Wyderski
Guest

Tue Oct 03, 2017 10:56 pm   



J.F. wrote:

BTA16-800CWRG

Quote:
Czajnik to tylko 10A, odpowiedni mosfet sie nawet nie wylutuje Smile

Na triaka wystarczyło. Oczywiście miał celowo ograniczone
warunki chłodzenia, bo chciałem zasymulować scenariusz najgorszy,
no i udało, wylutował się.

Quote:
Triak TO-220 czy jakis SMD ?

Ten od czajnika to był T1635: SMD w D2PACKu, czyli w sumie
TO-220 bez nóżek. "Wybuchowe" THT, BTA16-800CWRG. W środku
obu dokładnie ten sam chip, to są tylko warianty montażowe.
Śmiertelność 4:1 dla MOSFETów.

Quote:
Olowiowa sie topi przy 181C, w zasadzie krzem ma prawo przetrwac.

Standardowa ołowiowa.

Quote:
Ale od krzemu do nozek kawalek drogi, to krzem mial ponad 200C ...
dyfuzja wiecej wymaga, ale epoksyd powinien troche posmierdziec.

A ja nie twierdzę, że on był potem ładny, napisy stracił. ;-P
Ale elektrycznie bez większego zarzutu.

Quote:
W takim TO-220 mysle, ze podobny. Ale jakies roznice moga byc, jesli
triak na 10A a mosfet na 50A.
Albo i nie ma Smile

SPP20N60C3. Ale tak sobie myślę, że nie mam pewności, czy
nie ulepszony przez Chińczyków. To by trochę tłumaczyło. :-/
Z drugiej strony, popatrz na SOAR: MOSFETowi nawet 100A nie
sięga, a i to przez mikrosekundę. Triakowi dają 160A przez
20ms, więc jednak może nie Chińczycy, tylko jakaś ciekawa fizyka.

Quote:
A jak wyzwalane ? dodales uklad wlaczajacy w maksimum napiecia sieciowego ?

Prostacko, przełącznikiem ręcznym. Zdałem się na statystykę,
w złą karmę MOSFETów nie wierzę. Co do zasady masz oczywiście
rację, ale test był na szybko.

Pozdrawiam, Piotr

J.F.
Guest

Wed Oct 04, 2017 7:52 am   



Dnia Wed, 4 Oct 2017 00:56:36 +0200, Piotr Wyderski napisał(a):
Quote:
J.F. wrote:
BTA16-800CWRG

Czajnik to tylko 10A, odpowiedni mosfet sie nawet nie wylutuje Smile
Na triaka wystarczyło. Oczywiście miał celowo ograniczone
warunki chłodzenia, bo chciałem zasymulować scenariusz najgorszy,
no i udało, wylutował się.

Triak TO-220 czy jakis SMD ?
Ten od czajnika to był T1635: SMD w D2PACKu, czyli w sumie
TO-220 bez nóżek.

Wazne ze lutowany "podlozem" do plytki - blizsza droga ciepla od
krzemu do cyny :-)

Quote:
Olowiowa sie topi przy 181C, w zasadzie krzem ma prawo przetrwac.
Standardowa ołowiowa.

Ale od krzemu do nozek kawalek drogi, to krzem mial ponad 200C ...
dyfuzja wiecej wymaga, ale epoksyd powinien troche posmierdziec.

A ja nie twierdzę, że on był potem ładny, napisy stracił. ;-P
Ale elektrycznie bez większego zarzutu.

Farba ponoc tez epoksydowa ... pigmenty nietrwale czy juz wegiel na
weglu ?

Quote:
W takim TO-220 mysle, ze podobny. Ale jakies roznice moga byc, jesli
triak na 10A a mosfet na 50A.
Albo i nie ma :-)

SPP20N60C3. Ale tak sobie myślę, że nie mam pewności, czy
nie ulepszony przez Chińczyków. To by trochę tłumaczyło. :-/

byloby to wytlumaczenie ... ale, moze nie ma co gdybac, prosciej
bedzie przetestowac oryginaly :-)

Quote:
Z drugiej strony, popatrz na SOAR: MOSFETowi nawet 100A nie
sięga, a i to przez mikrosekundę. Triakowi dają 160A przez
20ms, więc jednak może nie Chińczycy, tylko jakaś ciekawa fizyka.

Ograniczenie dosc wyraznie energią impulsu ... może Darek dobrze
napisal - w mosfecie kanal cienki. A w triaku plynie prawie caly
krzem.

Ale tak patrzac w pdf ... "I2t value for fusing" ... 144 A^2s przy
10ms ... to tylko 120A. No chyba ... czy to nie wytyczne dla
bezpiecznika ?

No i zobacz - brak ladnego wykresu jak prad i czas SOAR zaleza od
napiecia, tak jak podali dla mosfeta.


Czy aby na pewno to samo jest mierzone - czy np zasilacz 600V, opornik
4 ohm, wlaczamy triaka, a po 20ms wylaczamy zasilanie ...
Ewentualnie - spojrz na tabelke nr 6 - dopuszczalny prad I(TSM) w
zaleznosci od ilosci cykli 20ms.
jeden cykl na zimnym triaku - 160A, dwa cykle 135A, 10 cykli - 90A.
A w roku ladna sinusoida sugerujaca ze chodzi o okres 50Hz w sieci ...
i czy nie chodzi oo wlaczenie w zerze i w efekcie znikome napiecie na
triaku ?

No ale jak sam piszesz - triak przezywa bezpiecznik, mosfet nie.

P.S. pisze o tym pdf - niby ST, a ze strony Infineon.
http://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjR4-iT5NXWAhUMPFAKHesNAjAQFggmMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.infineon.com%2Fdgdl%2FInfineon-SPP_I_A20N60C3-DS-v03_01-en.pdf%3FfileId%3Ddb3a304318f3fe290119090054e32a20&usg=AOvVaw0P1HWhbSCml7LHJwWodcCB

Quote:
A jak wyzwalane ? dodales uklad wlaczajacy w maksimum napiecia sieciowego ?
Prostacko, przełącznikiem ręcznym. Zdałem się na statystykę,
w złą karmę MOSFETów nie wierzę.

I kilka triak przezyl ? To statystyka chyba nie zawiodla, w polowie
powinno byc ponad 200V.

J.

Guest

Wed Oct 04, 2017 4:36 pm   



Piotr Wyderski <peter.pan_at_neverland.mil> wrote:
Quote:
Mo?e ma?o naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w wi?kszo?ci przypadk?w
ko?czy si? jego ?mierci?, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi wi?kszego wra?enia. To kawa?ek krzemu i to
kawa?ek krzemu, wielko?ciowo podobne, parametry obci??alno?ci
ci?g?ej te? podobne. To sk?d taka r??nica we wra?liwo?ci?
Co ciekawe, ju? w datasheetach SOAR MOSFET?w dla udar?w
pr?dowych jest okre?lony dla bardzo kr?tkich czas?w (mikrosekundy),
a w triakowych mierz? w p??cyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc wi?c fundamentalna.

Nie trzeba duzo kombinowac: wg. datasheeta BTA16 przy 150A
spadek napiecia na triaku jest rzedu 4.5V (zakladajac ze
zdazyl sie podgrzac do maksymalnej temperatury). Nie ma
danych dla wiekszych pradow, ale rozsadnie jest zakladac
ze zachowanie nie jest duzo gorsze dla wiekszych pradow.

Dla SPP20N60C3 przy napieciu bramki 20V dla pradu rzedu 80A
mamy spadek napiecia rzedu 25V. To w temperaturze pokojowej.
Jak sie podgrzeje to ten spadek napiecia jest juz przy kolo 40A.
Charakterystyki dla mniejszych napiec bramki pokazuja ze MOSFET
sie nasyca, powyzej pradu nasycenia spadek napiecia szybko wzrasta.
Czyli przy przy wiekszych pradach jest gorzej.

Teraz, jesli siec ograniczala prad np. do 200A to wiekszosc
strat mocy byla w sieci a grzenie triaka bylo ograniczone.
Grzanie MOSFET-a bylo pewnie 5 razy wieksze, a jesli sie
nasycil to moglo byc duzo gorzej. TO220 ma wystarczajaca
pojemnosc cieplna by triak przezyl przy impulsie 150A przez
okres sieci. Przy 5 razy wiekszej energii strat raczej by
padl -- jak MOSFET dostaje 5 razy wieksza energia niz
triak to nic dziwnego ze pada.

--
Waldek Hebisch

Guest

Thu Oct 05, 2017 12:09 am   



W dniu środa, 4 października 2017 16:36:41 UTC+2 użytkownik anti...@math.uni.wroc.pl napisał:
Quote:
Piotr Wyderski <peter.pan_at_neverland.mil> wrote:
Mo?e ma?o naukowa metoda, ale zrobienie zwarcia sieci
przez MOSFET w obudowie TO-220 w wi?kszo?ci przypadk?w
ko?czy si? jego ?mierci?, a na fizycznie podobnym triaku
nie robi wi?kszego wra?enia. To kawa?ek krzemu i to
kawa?ek krzemu, wielko?ciowo podobne, parametry obci??alno?ci
ci?g?ej te? podobne. To sk?d taka r??nica we wra?liwo?ci?
Co ciekawe, ju? w datasheetach SOAR MOSFET?w dla udar?w
pr?dowych jest okre?lony dla bardzo kr?tkich czas?w (mikrosekundy),
a w triakowych mierz? w p??cyklach sinusiody sieciowej (N*10ms).
Przyczyna musi byc wi?c fundamentalna.

Nie trzeba duzo kombinowac: wg. datasheeta BTA16 przy 150A
spadek napiecia na triaku jest rzedu 4.5V (zakladajac ze
zdazyl sie podgrzac do maksymalnej temperatury). Nie ma
danych dla wiekszych pradow, ale rozsadnie jest zakladac
ze zachowanie nie jest duzo gorsze dla wiekszych pradow.

Dla SPP20N60C3 przy napieciu bramki 20V dla pradu rzedu 80A
mamy spadek napiecia rzedu 25V. To w temperaturze pokojowej.
Jak sie podgrzeje to ten spadek napiecia jest juz przy kolo 40A.
Charakterystyki dla mniejszych napiec bramki pokazuja ze MOSFET
sie nasyca, powyzej pradu nasycenia spadek napiecia szybko wzrasta.
Czyli przy przy wiekszych pradach jest gorzej.

Teraz, jesli siec ograniczala prad np. do 200A to wiekszosc
strat mocy byla w sieci a grzenie triaka bylo ograniczone.
Grzanie MOSFET-a bylo pewnie 5 razy wieksze, a jesli sie
nasycil to moglo byc duzo gorzej. TO220 ma wystarczajaca
pojemnosc cieplna by triak przezyl przy impulsie 150A przez
okres sieci. Przy 5 razy wiekszej energii strat raczej by
padl -- jak MOSFET dostaje 5 razy wieksza energia niz
triak to nic dziwnego ze pada.


Z ciekawości popatrzyłem na łączenia wewnętrzne, triak ma
zdecydowanie lepsze łączenia od mosfeta, praktycznie ciągłe
grube miedziane łączenie aż do krzemu. Mosfet ma bonding który
łączy się z metalizacją i to cienką.

triak
https://www.gideonlabs.com/wp-content/uploads/2012/11/triac2.jpg

mosfet
https://www.gideonlabs.com/wp-content/uploads/2012/11/mosfet2.jpg

W razie przeciążenia widać na obrazkach co pochłonie więcej ciepła.

J.F.
Guest

Thu Oct 05, 2017 7:14 am   



Dnia Wed, 4 Oct 2017 15:09:54 -0700 (PDT),
bytomir.kwasigrochvelkarbonyle_at_gmail.com napisał(a):

Quote:
Z ciekawości popatrzyłem na łączenia wewnętrzne, triak ma
zdecydowanie lepsze łączenia od mosfeta, praktycznie ciągłe
grube miedziane łączenie aż do krzemu. Mosfet ma bonding który
łączy się z metalizacją i to cienką.
triak
https://www.gideonlabs.com/wp-content/uploads/2012/11/triac2.jpg

Jak tak ladnie rozpusciles "plastik" ?

jak sie domyslam triak wlasciwy to jest ten mal kwadracik na srodku, o
wymiarach rzedu 2x2mm ?
A ten wiekszy obszar miedziany dookola to czesc radiatora pod krzemem?
Z kolei to szare dookola ... czyzby izolator od podloza ?

Ale ... jesli tak ladnie robia triaki ... to czemu rownie ladnie nie
zrobia mosfetow ?

Quote:
mosfet
https://www.gideonlabs.com/wp-content/uploads/2012/11/mosfet2.jpg
W razie przeciążenia widać na obrazkach co pochłonie więcej ciepła.

A to jest taki mosfet na 20A i plytka krzemu podobnej wielkosci ?

A tak swoja droga ... jak oni ten bonding robia ?
Aluminium sie topi w ~600C, miedz ponad 1000C, a tam tuz pod
powierzchnia plytki jakies wrazliwe struktury ... nawet jesli
podgrzanie wytrzymaja, to przeciez jeszcze mechanicznie wrazliwe ..

J.

elektroda.net NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - Przeciążalność MOSFETów i triaków

NOWY TEMAT

RTV map News map