MOS燒了，什么原因把這個(gè)AO3401損壞了呢？資料下載

之前開發(fā)過一個(gè)產(chǎn)品，前期原理圖和PCB都是自己設(shè)計(jì)，PCB設(shè)計(jì)完成后，安排PCB打樣，備料，貼片。樣板回樣后，硬件調(diào)試，軟件調(diào)試，驗(yàn)證了電路，發(fā)現(xiàn)原理圖和PCB存在BUG,于是修改了原理圖，進(jìn)行了PCB改板。第二次打樣后，驗(yàn)證樣板沒有什么問題，安排了測試，也沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。之后，產(chǎn)品就進(jìn)入了小批量試產(chǎn)階段，做了100套，生產(chǎn)出成品后，發(fā)了一些給客戶體驗(yàn)。本來以為產(chǎn)品已經(jīng)成熟了，做好了計(jì)劃，準(zhǔn)備大批量生產(chǎn)。結(jié)果，過了一段時(shí)間后，有一個(gè)客戶反饋有一臺(tái)機(jī)器有故障，退了回來。我們排查后，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)型號為AO3401的MOS管燒了。我們把AO3401 MOS管焊下來，重新焊上一個(gè)好的AO3401 MOS管后，機(jī)器就恢復(fù)正常了。我們在想是什么原因把這個(gè)AO3401損壞了呢？為什么之前的調(diào)試和測試都沒有出現(xiàn)過呢？會(huì)不會(huì)是一個(gè)偶發(fā)事件，這個(gè)MOS管本來就是一個(gè)不合格的產(chǎn)品，也許它的各項(xiàng)參數(shù)都是在臨界點(diǎn)處，剛開始使用時(shí)，功能是正常的，后面長時(shí)間使用后，溫度升高，各項(xiàng)參數(shù)發(fā)生溫度漂移，比如耐壓值，耐流值等，如果是耐壓值或耐流值發(fā)生變化，就有可能會(huì)被過壓或者是過流損壞。帶著這些問題，我們開始認(rèn)真分析電路。電路如下。 從上面的電路中，我們可以分析出它的工作原理。長按按鍵K1時(shí)，R1,R2和D18形成了回路，MOS管Q1 AO3401的VGS 電壓等于R1和R2的分壓VBAT*R1/(R1+R2),這里的VBAT滿電是16.8V,算出結(jié)果是16.8*100*（100+10）=15.27V，滿足了PMOS管的導(dǎo)通條件，因此Q1導(dǎo)通，然后系統(tǒng)開始上電，單片機(jī)檢測到有按鍵按下，判斷是長按，就置高POW_EN,NPN三極管Q24就導(dǎo)通，這時(shí)松開按鍵，Q1還是能滿足導(dǎo)通條件，會(huì)一直保持導(dǎo)通狀態(tài)，系統(tǒng)一直維持上電狀態(tài)，這樣就完成了一個(gè)開機(jī)的過程。如果在開機(jī)狀態(tài)時(shí)，長按按鍵K1,單片機(jī)檢測到KEY被拉低后，判斷如果是長按，就會(huì)把POW_EN置低，三極管Q1截止，這時(shí)松開按鍵后，MOS管Q1不滿足導(dǎo)通條件，Q1截止，系統(tǒng)的電源就會(huì)被斷開，這樣就完成了一個(gè)關(guān)機(jī)過程。 分析完成電路的工作原理后，我們查看了AO3401的規(guī)格書，相關(guān)參數(shù)如下： 仔細(xì)查看了規(guī)格書，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很嚴(yán)重的問題。AO3401的VGS最大工作電壓是12V,而上面電路在工作時(shí)，AO3401的VGS的電壓是15.27V，已經(jīng)超過了12V，這個(gè)問題應(yīng)該是損壞AO3401最主要的原因。之前沒有發(fā)現(xiàn)，可能電池沒有長期工作在滿電16.8V的狀態(tài)。 針對這個(gè)問題，我們想到了兩個(gè)解決方案。 第一種方案：將R1改成10K,這樣電路在工作時(shí)，AO3401的VGS的電壓是VBAT*R1/(R1+R2)=16.8*10/(10+10)=8.4V,小于AO3401的VGS最大工作電壓12V，排除了過壓損壞器件的風(fēng)險(xiǎn)，如下圖所示。 第二種方案：將AO3401換成CJK3407,因?yàn)镃JK3407的VGS最大可達(dá)到20V，如下圖所示。 最后，為了保險(xiǎn)起見，在量產(chǎn)的時(shí)候我們綜合了兩種方案，把R1改成了10K, 將AO3401換成了CJK3407 。 幸好是在小批量試產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，不然大批量生產(chǎn)后，賣到客戶手里，出現(xiàn)故障后，就有批量退貨的可能了，那么損失就慘重了。 (mbbeetchina)