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ある回路につけていたショットキーダイオード(MBR360)が壊れてしまいました。
アナログテスターで抵抗を測ると順方向も逆方向も1Ω程度になっています。正常な物は順方向でも2-3Ωあるので、ショート状態になっているようです。
これの原因としては何が考えられるのでしょうか。一般的には過逆電圧、過順電流、高温などが考えられますが、通常の波形を見た限りではこれらの定格値はオーバーしていません。過度現象で一時的にオーバーしたのであれば、どれが原因かあたりをつけて、追いかけたいのです。
数台作って、短期間に1台がこの故障を起こしました。大量生産につなげたいので、原因を今のうちに突き止めたいのです。
どなたか、分かる方お答えください。
No.4ベストアンサー
- 回答日時:
ショットキーダイオードの破壊原因は,経験上,過逆電圧,過順電流,高温です.
ピーク電圧 -80Vとゆうことは,定格60Vに対してオーバーしていますから,壊れて当然です.
定格200Vのこんなのがエエと思いますが.
http://www.niec.co.jp/products/pdf/discrete/30ph …
オシロ(DSO)で,過渡状態の電圧・電流を測定し,過電圧にはCRスナバ,過電流(ラッシュ電流)
には,バイパスダイオード(-12Vと出力間に入れる)で対策します.
バイパスダイオードには,サージ電流耐量200AのRM4Zがお勧めです.
http://www.sanken-ele.co.jp/prod/semicon/pdf/rm1 …
高温は,ショットキーダイオードの電流定格を上げTO-220パッケージに変えてヒートシンクを付けます.
大量生産につなげたいのでしたら,メーカーに解析依頼すれば,原因(過逆電圧,過順電流,高温)を
教えてくれるはずです.
教えてくれなかったり,異常に解析時間のかかるメーカーは,量産時のクレーム処理が大変ですから
品質管理部門と相談して,採用の可否を決定するようにします.
アドバイスありがとうございます。
一般的にみて、ショート状態になる原因は過逆電圧,過順電流,高温のどれの可能性が高いか分からないでしょうか。
ピーク電圧 -80Vですが、これは順方向の信号になります。逆電圧をオシロでみたところでは、ピークで23V程度しかかかっていません。
安全を見越して、100V以上のものを探した方がよいのかもしれませんね。お薦めいただいた30PHA20等を検討します。
No.6
- 回答日時:
>MBR360のAnode側にはCはなく、-12V電源の方につながっています。
MBR360の逆電圧をオシロでみたところでは、ピークで23V程度しかかかっていません。こういう回路ですか。
-12V
├─────┐ Anode
L (220μH) ▼ MBR360
├─────┘ Cathode
D
Vin ─ G 2SJ380
S
GND──┘
昇圧型のスイッチング電源かと思ったのですが。この回路だと、MBR360が壊れていない限り、Cathode側は-15V以下にはならないと思います。MBR360の逆電圧がピークで23V程度ということは、ドレイン電圧がピークで +11V ですね。「MBR360のCathode電圧をみたところ、ピーク電圧 -80Vに 50nS ほどでなっています」というのは、どこの電圧を基準(オシロのGND)にしたものでしょうか。
どういう回路なのかよく分かりません。大量生産につなげたいのでとのことなので、部品交換は極力しないほうがいいのかもしれませんが、Gateに直列抵抗を入れるとかしてGate電圧のdV/dtを抑えるというのは効果があるのでしょうか( しばしば遭遇する anachrockt さん、フォローお願いします)。
No.5
- 回答日時:
> 一般的にみて、ショート状態になる原因は過逆電圧,過順電流,
> 高温のどれの可能性が高いか分からないでしょうか。
設計によるから,一般的とゆうことはありません.
メーカーに解析依頼することを勧めます.
そうすれば,付き合うに足るメーカーかどうかもわかりますし.
> ピーク電圧 -80Vですが、これは順方向の信号になります。
> 逆電圧をオシロでみたところでは、ピークで23V程度しかかかっていません。
どんな測定をしたんでしょうか?
順方向のピーク電圧 -80Vとゆうのは考えにくいんですが?
普通は,差動プローブで測定して順方向のピーク電圧は1V位ですよ.
大量生産につなげたいんだったら,差動プローブと,電流プローブは
用意しないと,真っ当なデータは取れないと思いますが?
No.3
- 回答日時:
こういう回路でしょうか。
-12V
│
L (220μH)
│
├─┐Catohde側
D ▲ MBR360
Vin ─ G └───┬ Out
S 2SJ380 C
GND──┴─────┴
MBR360のCathodeが -80V になったときというのは、MBR360が ON 状態なのでAnode側もそれに近い電圧になっているはずですが、 2SJ380がONとなってMBR360のCathodeが 0V に落ちたとき、出力に平滑コンデンサがあれば、Anode側は -80V付近のままです。このとき、MBR360 には 80V の逆バイアスがかかります。MBR360 の逆電圧の最大定格は 60V [1] なので壊れると思います。スイッチング電源は詳しくないで対策はコメントできません。
[1] MBR360データシート(1ページ目のMaximum Ratings) http://www.rose-hulman.edu/~herniter/Data_Sheets …
よりわかりやすい回路を書いていただいてありがとうございます。
このような回路ですが、MBR360のAnode側にはCはなく、-12V電源の方につながっています。MBR360の逆電圧をオシロでみたところでは、ピークで23V程度しかかかっていません。
No.2
- 回答日時:
#1さんに賛成です。
このままでは、答えようがない。
>通常の波形を見た限りではこれらの定格値はオーバーしていません
これに関しても測定条件が不明なので何とも言えません。
ぱっと見の波形が正常でも使い方でNGの場合もあります。
せめて、ダイオードが使われている所の周辺の回路と、入出力条件を示さなければ回答が得られないと思います。
![](http://oshiete.xgoo.jp/images/v2/common/profile/M/noimageicon_setting_05.png?e8efa67)
No.1
- 回答日時:
こんにちは。
ショットキーダイオードの故障ということですが、
回路図がないのでわかりません。
電源回路で使用されているダイオードでしょうか?
絶縁型DC/DCコンバーターのフライホイールとしてのダイオードですか?
それとも、フライバックDC/DCコンバーターの2次側ダイオードですか?
もし、絶縁型DC/DCコンバーターですが、2次側ダイオードの
負荷急峻によるサージ電圧で破損した可能性があります。
ご質問の条件ですと、まだまだ解析できませんので
・回路方式(回路図)
・入力電圧・入力電流・出力電圧・電流
など、ご提示できるものがあれば情報を出されたほうが
良いと思います。
この回答への補足
早速のご回答ありがとうございます。
回路ですが、-12Vから高圧のパルス信号を取り出すために、
-12V -- L(220μH)-- MOS(2SJ380)Drain とつながり、MOS(2SJ380)Drainから MBR360 Cathodeへ取り出しています。
「負荷急峻によるサージ電圧」とは電気特性で dv/dt Max. とうたっているものでしょうか。MBR360は 10000 V/μS となっているようです。
帯域100MHzのデジタルストレージオシロでMBR360のCathode電圧をみたところ、ピーク電圧 -80Vに 50nS ほどでなっています。1600 V/μS に相当しそうです。
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