2N7002 pour piloter un relais 24vdc 200mW

[laroche220]

Bonjour

J'ai réalisé une carte relais avec le montage de l'image jointe

il y a un 2N7002 commandé par du 3.3v et un relais avec une 1N4007 de protection

http://www.farnell.com/datasheets/2299562.pdf
http://www.farnell.com/datasheets/2617834.pdf

Mon soucis est que j'en ai 2 qui ont cramé au bout d'une 50n de commandes. J'ai commandé des choses qui me semblaient bien plus grosses que ces petits relais 200mW....
La tension DS, la tension de grilles, le courant, la puissance dissipée, tout me semble parfaitement dans les clous

Voyez vous une raison à la mort de ces deux 2N7002 ?

Merci
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[invite5637435c]

Bonsoir,

une photo de votre carte est nécessaire.
Qu'est-ce qui alimente T2?
Comme trop souvent c'est tout ce que vous n'avez pas dit (ou montré) qui contient la réponse au problème.

[activmaker]

Bonjour,

Intéressant ton problème..On peut penser que le mosfet claque à cause de la charge inductive=>Diode qui ne rempli pas bien son rôle , ou trop lentement ? Cependant, j'ai eu une série de 2n7000 qui m'ont lâché même sur des charge résistives !

[Vincent PETIT]

Salut,
Qu'est ce qui commande le transistor ?

Si c'est du +3,3V pas franc (jitter, rebonds d'un interrupteur par exemple) la diode de roue libre va se mettre à faire du yoyo bloquée, pasante, bloquée, passante etc... Et tu pourrais avoir de petites surtensions avec ce type de diode.

[A voir en vidéo sur Futura]

[antek]

La tension DS, la tension de grilles, le courant, la puissance dissipée, tout me semble parfaitement dans les clous

Pas tout à fait . . . . . . 3,3 V est un peu léger, les R_ds(on) sont données pour au moins 5 V.

[penthode]

si tu regardes les specs du 2n7002 : c'est dans les clous...

comme rappelé par HULK , le diable se cache dans les détails

détails que nous aimerions voir

[Antoane]

Bonjour,

Si c'est du +3,3V pas franc (jitter, rebonds d'un interrupteur par exemple) la diode de roue libre va se mettre à faire du yoyo bloquée, pasante, bloquée, passante etc... Et tu pourrais avoir de petites surtensions avec ce type de diode.

Plutôt des sur-intensités du fait du recouvrement de la diode, qui se comporte comme un quasi-court-circuit tandis que le NMOSFET "découpe", se trouvant ainsi souvent mais transitoirement, en régime de court-circuit (i.e. forte tension Vds et fort courant Id).

Ce mode de vieillissement, tout comme celui lié à des sur-tension au blocage, semble compatible avec une défaillance survenant après un certain nombre de cycles de commande plutôt qu'après un certain temps de fonctionnement (si c'est bien ce qui décrit dans le #1).

si tu regardes les specs du 2n7002 : c'est dans les clous...

Dans la doc Fairchild donnée en référence ? Peux-tu indiquer précisément où, je ne le vois pas - antek non plus.
D'autant avec un courant de saturation typique @Vgs=3 V de 100 mA (contre ~80 requis) et un V_gs,th pouvant atteindre 3 V, ca me parait difficile.

[invite5637435c]

Le relais indiqué sur le schéma est un modèle 200mW donc avec un courant de bobine < 10mA => le mos est largement suffisant pour le commander en 3.3V.
Une diode 1N4148 serait suffisante.

Une photo du câblage serait nécessaire comme déjà indiqué.

[Vincent PETIT]

Plutôt des sur-intensités du fait du recouvrement de la diode

Oups... merci de m'avoir corrigé.

[laroche220]

Bonjour

Excusez moi pour ma réponse tardive, j'ai été éloigné d'internet pour les fêtes par un lutin de noël féminin...

Les gâchettes sont commandées entre 3.15 et 3.25V par des sorties d'un microcontrôleur Kinetis K64 de NXP, micro contrôleur que j'utilise ainsi avec des 2N7002 depuis fort longtemps.
ci joint une image du PCB avec les 2N7002, le CPU étant sur une carte mère plugée sur cette carte relais par les barrettes que l'on peut voir ici.


C'est un PCB gravé à la main et je ne peux vous le prendre en photo, il est au fond d'une armoire électrique maintenant, qui plus est charcuté de partout avec des BC547 et des résistances de base soudés en volant à l'arrache... (BC547 qui tiennent très bien)

Les 2N7002 que j'ai monté là ont été commandés spécialement pour cette bricole.

Merci

[invite5637435c]

Quand vous faites un PCB gravé main évitez de faire des plans de masse aussi rapprochés.

1/ ca ne sert strictement à rien.
2/ vous augmentez le risque de court-circuit.

De plus vos isolements vis à vis de la tension secteur sont insuffisants (si la grille est bien au pas de 2.54mm).

[laroche220]

Combien faudrait il que j'ai entre la TBT et les tensions secteur ? Là j'ai 3mm au plus proche.

Pour le plan masse son intérêt pour moi est de passer la masse justement, avec plus d'espace la masse devient peau de chagrin. Là j'ai 0.5mm de gap, c'est archi confort en gravure à la main je trouve. Je teste tous mes circuits pour me donner bonne conscience mais ça fait longtemps que je n'ai pas détecté de court circuit sur des circuits grossiers comme celui là.

Et pour les 2N7002 qui ont cramé ça vous inspire ?
Je note que pour vous des 1N4148 seraient suffisantes, les 1N4007 seraient elles au contraire problématiques avec l'histoire des "sur-intensités du fait du recouvrement de la diode" ?
Les 2N7002 ont lâché à la grosse louche au bout d'une 50n de commandes. Au rythme d'un changement d'état toutes les 1 à 30 minutes environ.
Il y en a au moins 1 qui s'est retrouvé bloqué après la panne, et 1 autre qui s'est retrouvé passant "entre 2 eaux" avec 1.6v entre drain et source après la panne.
Avec les BC547 mis en remplacement je n'ai pas de soucis, les diodes n'ont pas été remplacées.

Merci

[invite5637435c]

Il vous faudrait 4mm min.
Il y a 2 distances à considérer, "creepage distance" ou ligne de fuite et "clearage distance" ou distance de dégagement ou encore d'isolement entre 2 conducteurs.

Pour augmenter la ligne de fuite on réalise un usinage, généralement une fente de forme oblongue que l'on peut observer sous un opto ou un transfo HF.
Tout dépend de la norme visée, l'UL60950-1 étant la plus contraignante.

Passer une ligne secteur en bord de carte requiert aussi un minimum d'espace avec le bord (tout dépend à coté de quoi le PCB sera positionné).

[invite5637435c]

Et pour les 2N7002 qui ont cramé ça vous inspire ?
Je note que pour vous des 1N4148 seraient suffisantes, les 1N4007 seraient elles au contraire problématiques avec l'histoire des "sur-intensités du fait du recouvrement de la diode" ?
Les 2N7002 ont lâché à la grosse louche au bout d'une 50n de commandes. Au rythme d'un changement d'état toutes les 1 à 30 minutes environ.
Il y en a au moins 1 qui s'est retrouvé bloqué après la panne, et 1 autre qui s'est retrouvé passant "entre 2 eaux" avec 1.6v entre drain et source après la panne.
Avec les BC547 mis en remplacement je n'ai pas de soucis, les diodes n'ont pas été remplacées.

Merci

Non les diodes ne sont pas en cause.
Il faudrait voir comment est commandé ce transistor (avec un oscilloscope) connaitre son origine (les transistors du marché gris sont totalement hors spec -> alibaba et ses 40 voleurs, Amazon et Cie).
Difficile de se faire une idée avec uniquement un bout de schéma de relais et un PCB sans le schéma correspondant et avec une sérigraphie peu lisible...

[laroche220]

il vient de là le transistor
https://fr.farnell.com/on-semiconduc...rance%2Fsearch

[invite5637435c]

Ok, dans ce cas c'est bon.
Reste à voir l'allure de commande de ce transistor.
Avez-vous un oscilloscope?

[laroche220]

oui j'ai, mais ce serait à la recherche de quel éventuel soucis l'oscillo ?

dans 2 jours je vais pouvoir brancher oscilloscope sur le machin.

[invite5637435c]

C'est comme le stéthoscope pour le médecin, ça sert à voir si le "pouls" est bon

Si le signal de commande est foireux le transistor risque de travailler en zone ohmique et claquer.

[laroche220]

de voir si les niveaux monteraient ou descendraient trop doucement ?

[invite5637435c]

Si c'est une sortie du µC je pense que les temps de monté/descente seront bons, vu que la sortie est pilotée en "tout ou rien" par contre c'est l'amplitude qui risque de poser problème.
Soit dans le montage quelque chose génère une surtension, soit il y a un défaut d'équipotentiel de masse entre la commande et la partie transistor/relais.

[laroche220]

au multimètre j'ai mesuré entre 3.15 et 3.25V sur chacune des gâchettes, en prenant la référence sur le plan de masse du pcb à coté des 2N7002. et j'ai bien 0 quand il faut.

[antek]

au multimètre j'ai mesuré entre 3.15 et 3.25V sur chacune des gâchettes, en prenant la référence sur le plan de masse du pcb à coté des 2N7002. et j'ai bien 0 quand il faut.

La tension en sortie du µC est fonction du courant, il faut un oscilloscope pour voir Vgs.

[laroche220]

et en quoi l'impédance d'entrée d'un voltmètre gène la mesure de Vgs ?
Le mien est spécifié à 1Gohm d'impédance pour les Vdc.

[gcortex]

Déjà, remplacer les 2N7002 par des BSS138.
Vgs_th = 1.5V contre 2.5V max

[antek]

et en quoi l'impédance d'entrée d'un voltmètre gène la mesure de Vgs ?
Le mien est spécifié à 1Gohm d'impédance pour les Vdc.

C'est pour moi ?
Si oui je n'ai pas parlé d'impédance.

Citer le message auquel on répond.

[laroche220]

C'est pour moi ?
Si oui je n'ai pas parlé d'impédance.

Citer le message auquel on répond.

Oui, je ne comprends pas comment un voltmètre qui a une forte impédance d'entrée ne pourrait pas mesurer Vgs.

[antek]

Oui, je ne comprends pas comment un voltmètre qui a une forte impédance d'entrée ne pourrait pas mesurer Vgs.

Il fournit une valeur moyenne ou une valeur à Vgs stabilisé.
L'oscilloscope montrera la variation de la tension Vgs depuis l'instant de la commande en sortie µC.
Selon la capacité des sorties à fournir un courant, le temps de commutation peut être "très long".
As-tu regardé les caractéristiques des sorties de ton µC ?

[laroche220]

Je les utilise régulièrement pour des choses à plusieurs dizaines de MHz ces entrées sorties, je ne suis pas très inquiet les concernant.

mais je vais coller oscilloscope dans 2 jours

[antek]

Je les utilise régulièrement pour des choses à plusieurs dizaines de MHz ces entrées sorties, je ne suis pas très inquiet les concernant.

Aucun rapport avec leur capacité à fournir un courant.

As-tu regardé les caractéristiques des sorties de ton µC ?

[laroche220]

+ou -25mA par pin

je suis vraiment pas inquiet du tout sur ce que me sort les sorties du K64 sur la gâchette d'un 2N7002. mais dans 2 jours je colle l'oscillo