回路の考察

さてさて。
今回の大会に合わせて5chのドライブ回路を作りました。

基本的には以前写真をアップした評価回路×5という構成なんですが、これがよく燃えること燃えること。

ぶっちゃけ原因が全く分からず。
そもそも1回路のときは一度もそんなそぶりを見せたことがないのがよくわからん。
FETドライバとFETを使った回路って燃えやすい印象があるので
わざわざ事前に1回路作って電源をゆっくり起動させてみたり
入力を解放した状態で手で触ってみたり、いろいろ試して
一度も貫通状態にならなかったから採用したんですけどね。

ちなみに燃えるのはFETドライバもFETもどちらとも。
燃えるタイミングは電源をいれた瞬間。
特に電源器のような、なまった立ち上がりの電源を与えると
大電流が流れてしまいます。
それをスイッチでON/OFFのように急に電源を入れてやれば
大概問題ないのですが、それでも時々大電流が流れます。
それを電池で電源供給した場合に焼けるわけですね。

ということで考察してみようと思います。

■燃える原因
・FETが燃えた場合
1.ロジックICの付近での不具合(配線がとれた等)により貫通電流が流れるようにゲートが操作され燃えた。
2.FETにサージ電圧が加わり内部が破壊、ゲート電圧によらず導通状態となり燃えた。
3.電源電圧が不安定な時にロジックやFETドライバの出力が不定となり貫通状態となり
燃えた。

・FETドライバが燃えた場合
1.FETにサージ電圧が加わりゲート-ソースorドレイン間が低抵抗となり、FETドライバに過剰な電流が流れて燃えた。
2.FETドライバにサージ電圧が加わり内部ロジックが破壊されFETドライバの出力段が貫通して燃えた。

ぐらいが思いつくとこ。
つまり基本的にはFETがやられるとFETドライバも道連れって方向。

と言ってもどうやって壊れるのかがいまいちわからない。
電源ラインにはパスコンも入ってるしツェナーダイオードも入ってるから
サージの可能性は低いと思うんだけどもなぁ。
ただし、それは電源電圧の話で、ゲートはまた別。
ゲートは結構リンギングが激しいのでもしかしたら20V超えてるかも。

デジタルストレージオシロスコープで電源電圧・ゲート・ロジック出力を同時に
観測しながら動かしたいなぁ。
部室のオシロ(TDS2024)使うかなぁ。

ちなみに大会も終わったことだしメモ。

ドライブ基板　おもな使用部品一覧
FET:FairChild FDS8858
FETドライバ:MAXIM MAX5055
ロジック:Toshiba 74HC132
電流センサ:Allegro ACS712-20
DC-DC:イーター OBQ05SC0512
コネクタ:JST DF-13シリーズ

こんなもんかな?

どうも面実装FET+FETドライバの組み合わせって難しい。
前に作った基板もよく燃えたし。
なんだけどもおととしの基板って燃えたことないんだよなぁ。
おととしの基板はデジタルトランジスタによるロジックとゲートドライブ回路を
作っていたわけだけども、一度もトラブルらしいトラブルに見舞われたことない。
あの回路で作り直すか?
それも回路やってる人間としては悔しいなあ。
もうちっと実験を重ねてみようかな。