¿Por qué mis mosfets siguen rompiéndose/no funcionan?

o las últimas semanas he estado tratando de controlar un motor de CC de 48 voltios con 4 baterías de 12 voltios, un Arduino y un mosfet. Aunque la hoja de datos dice que puede funcionar hasta 60 voltios y 110 amperios, tan pronto como conecté mi mosfet, se calentó mucho y dejó de ignorar los comandos de mi Arduino y funcionó continuamente.

Después de esto, intenté quitar una de las baterías, pero después de conectarla a un mosfet diferente, funciona durante aproximadamente 15 segundos, luego el mosfet deja de funcionar. Estoy perdido en este punto. Si alguien pudiera ayudarme con por qué los mosfets siguen rompiéndose, se lo agradecería mucho.

Aquí hay un enlace a la hoja de datos de mis mosfets, IRF3205.

http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3205.pdf

Así es como se ve mi configuración.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Para resumir, mi configuración hace que mis mosfets se sobrecalienten y ya no funcionen y me gustaría saber por qué.

Publica un esquema de tu circuito.
Huele a que el MOSFET no está completamente encendido, incluya un enlace a la hoja de datos de ese MOSFET y dibuje un esquema que muestre claramente cómo controla la puerta del MOSFET.
Probablemente su MOSFET necesite 10V Vgs para encenderse por completo. Además, el 110A puede ser una calificación muy optimista en comparación con lo que el dispositivo empaquetado es realmente capaz de hacer de manera segura. Es posible que necesite un disipador de calor. Finalmente, si su fuente es capaz de generar alta corriente (por ejemplo, una batería de plomo-ácido), la sobretensión de arranque por sí sola podría matar el MOSFET.
Sin un esquema y hojas de especificaciones o al menos el nombre de la parte... todo lo que puedo suponer es que las partes te odian y se suicidan espontáneamente, o que tu circuito no es apropiado o suficiente para la tarea en cuestión.
Bueno, una mirada a las hojas de datos confirma que Spehro y Bimpel lo lograron... ¡es un FET de 10 V impulsado por 5 V, como de costumbre!
Por cierto, nunca mencionó la corriente del motor ... y no tiene protección de diodo de retorno en el motor.
De acuerdo. Entonces peufeu, ¿la mejor manera de hacer que mis mosfets dejen de funcionar mal es suministrar 10 voltios a la puerta? Si es así, ¿sabe si hay alguna manera de obtener 10v del arduino?
Y el motor funciona a 26,7 amperios.
puede obtener mosfets con un VGSth más bajo, que se "abre completamente" a un voltaje más bajo, como 3.3 o 5v. Además, las clasificaciones actuales son con grandes disipadores de calor, pero no mencionas ninguno...
Hay otra opción, agregue un pequeño transistor de señal que pueda elevar la puerta a un nivel más alto ~ 10v. Y echa un vistazo a youtube.com/watch?v=y57O0uuSaE0 y youtube.com/watch?v=ND8uJWlOgIQ
El IRF3205 aparece como una pieza de 55 V VDS (máx.). Puedes superar eso con 4 baterías. Además, mire la curva SOA (área de operación segura) además de conducir la puerta correctamente; la única declaración de Vgs vs. Rds es de 10 V al menos en la página de parámetros en el sitio del proveedor.

Respuestas (2)

Hay algunos problemas obvios con su circuito:

  1. Probablemente no tenga suficiente voltaje de accionamiento de puerta. ¿Incluso miró la hoja de datos del transistor que está usando? Si lo hubiera hecho, habría visto a qué voltaje de puerta está destinado a funcionar. Es casi seguro que algo clasificado para 60 V y 110 A requiere aproximadamente 12 V en la puerta para llegar al R DSON clasificado .

    Con solo un accionamiento de compuerta parcial de 3,3 o 5 V, la resistencia efectiva del FET es mucho mayor. Esto hace que se disipe suficiente energía para calentarse hasta el punto de la autodestrucción.
  2. No tienes un diodo flyback en el motor. Debe haber un diodo en reversa a través del motor. Tiene polarización inversa y no hace nada cuando el motor funciona normalmente. Sin embargo, cuando apaga el motor, proporciona un camino seguro para la corriente de retroceso inductivo. Sin el diodo, cuando intenta apagar el motor, su inductancia genera el voltaje necesario para mantener la misma corriente en el corto plazo inmediato. Eso significa abusar del FET hasta el punto en que conduce de todos modos, aunque se apague. Eso es malo para el FET.

Bien, dices que el motor funciona a 26,7 amperios, pero no especificaste en qué condiciones. Si se trata de un vehículo, consumirá mucha más corriente cuando arranque o suba una pendiente, por ejemplo. Por lo tanto, debe averiguar la corriente máxima que tendrá que manejar el FET. Sin esto, es difícil dimensionar el MOSFET o elegir cuántos usará en paralelo.

Por ejemplo, si el motor consume 100 amperios cuando se detiene, será una historia diferente, ¡y algún tipo de protección contra sobrecorriente sería una ventaja! El circuito que necesita depende en gran medida de esto, por lo que solo puedo dar una respuesta genérica.

¿La mejor manera de hacer que mis mosfets dejen de funcionar mal es suministrar 10 voltios a la puerta? Si es así, ¿sabe si hay alguna manera de obtener 10v del arduino?

Sí, necesita un FET que funcione con un controlador de compuerta de 4,5 V ("FET de nivel lógico") o aplique un controlador de compuerta de 12 V a su FET.

Esto depende de la velocidad de conmutación requerida: si usa PWM de 25 kHz, deberá cambiar rápido, no si usa PWM de 100 Hz. En espera de esa información, iré a "predeterminado" y sugeriré un circuito simple como este:

https://electronics.stackexchange.com/a/152138/13616

Este nivel cambia los 0/5 V a 0/12 V para conducir correctamente el FET, también los transistores push-pull permiten que una corriente sustancial entre y salga de la puerta, para una conmutación rápida. Explicaciones detalladas en el enlace.

No estás respondiendo a la pregunta, esto está fuera de tema.
Extraño. La respuesta es el circuito de controlador simple al que me vinculé, que necesita el OP. Preferiría ser más específico, pero primero necesita hablar sobre la corriente máxima del motor...
¿Por qué mis mosfets siguen rompiéndose/no funcionan?
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