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MOS偶发性损坏,求原因及改进建议

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ZWC317441532
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LV8
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  • 2019-6-27 10:05:43
10问答币
目前有一款MOS控制输出电路,客退产品中有出现偶发性损坏(击穿或开路).求原因及改进建议。具体现象:MOS型号:AO3400A,30V 5.7A RDS(ON)(VGS=4.5V) 小于32毫欧,SOT23-3封装; 实际应用为 电源12V,MOS开漏输出,负载恒压LED模块,最大工作电流2A,MOS管由单片机(驱动能力为20毫安)输出5V脉冲信号通过20欧电阻驱动,MOS管与的GS脚接有10K电阻,MOS管D脚与12V电源接负载. 每次来料时都会对R[sub]DS(ON)进行测定,批次没有出现过不良。在生产中有出现被烙铁补焊接过而损坏现象。

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RC是缓冲的意思,开关导通时降低电流峰值,开关断开时降低可能的电压峰值。 R8=270是为满足单片机I/O口电流规范(典型值20mA)
nc965
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  • 2019-6-27 11:12:18
 
前几天有个贴类似,我的回答是:电压源不能(用开关去)并联。
ZWC317441532
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-27 15:12:58
 
我的电路图是这样的

nc965
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  • 2019-6-27 16:42:51
 
这样当然不行,电流电压都没有拓扑衔接。
简单改进:R8=270,R9并联一只105电容器。

ZWC317441532
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-27 17:01:26
 
R8=270,R9并105电容,这样不是增加了一阶RC滤波.
nc965
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  • 2019-6-27 17:11:06
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RC是缓冲的意思,开关导通时降低电流峰值,开关断开时降低可能的电压峰值。
R8=270是为满足单片机I/O口电流规范(典型值20mA)
ZWC317441532
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-27 17:21:19
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原来如此,有道理。频率至少降低一个数量级,具体为多少,一般为1000HZ,太低了,手机会拍到频闪。
nc965
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  • 2019-6-27 20:05:55
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200~300Hz就拍不到频闪了,这也是建议值。并根据这个周期确定RC值。
能源消耗
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LV8
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  • 2019-6-27 15:13:53
 
上图就看明白了,这颗料AO3400我也在用, 本身质量基本没问题,国产有长电牌子。   烙铁焊接容易坏。不是静电就是高温,或外力损坏封装。

电路图没有问题,既然是脉冲开关驱动。 频率多少,因为这科聊SOT-323最小封装,2A电流长时间负载,可能性温度损坏,20欧姆电阻偏小,不高频率PWM脉冲取值100-200欧姆适合。OFF/ON驱动500-1K取值。  2A电流最好采样SOT-89的MOS
ZWC317441532
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-27 16:55:11
 
频率8KHZ,开灯,PWM从0%渐变到100%,时间3秒钟。关灯:PWM从100%渐变到0%,时间1.5秒钟.
nc965
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  • 2019-6-27 17:12:46
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建议频率至少降低一个数量级。此外VCC尽量再提高一点。
能源消耗
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  • 2019-6-28 11:01:47
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李工建议没错,减低开关损耗, 提高MOS管驱动电压。,损害的原因不排除驱动不足,单片机直接驱动电流只有最大几十mA级别。对PWM输出就不行了,外加图腾电流放大驱动。但2A电流开关状态还是要用SOT-89封装管子保险。AO4300类MOS在驱动风扇,继电器类非常可靠。毕竟只有几百毫安的负载,和OFF/ON功能不存在开关损耗,可以单片机直接驱动。

ZWC317441532
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-28 11:56:42
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我们负载是LED恒压灯带,不同于阻性负载。暂时没有发现有MOS过热现象,也只不过确实MOS降额有点低,电流降额2/5.7=0.35,SOT23-3封装功率0.3W,现在I2*R=2*2*0.032=0.128W,功率降额0.128/0.3=0.42.
能源消耗
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LV8
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  • 2019-6-28 13:42:21
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那么点点大,不会感觉有温度,内部晶片有温度你都没有办法感觉到。这种情况还是保守点好。本来你这产品不是都验证了批量,为什么出问题了。所以,慎重是研发人员基本要素。
ZWC317441532
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  • 2019-6-28 14:36:02
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现在不良率,大概在万分之三。 这种SOT23-3的特点,体积小,产品容易小型些,用SOT89就做不好那么小了。至于温度,那个人不是测试体壳或引脚温度,再通过元件封装热阻就行评估的呢?
nc965
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  • 2019-6-28 20:13:56
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灯带引线较长,其感抗续流电压过冲应是主要失效原因,R6应用二极管代替。
ZWC317441532
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最新回复
  • 2019-6-29 09:46:12
  • 倒数1
 
综合分析:还是R8过小,导致关断时,灯带引线感应电压导致MOS损坏。现将R8由20R改成510R,基本可以控制感应电压。
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