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電路調(diào)試供電異常,發(fā)現(xiàn)有一顆不該被打開(kāi)的MOS管打開(kāi)了

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發(fā)表于 2024-12-2 11:00:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
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5 q( X6 C# f& b4 f大家好,我是王工。最近有個(gè)項(xiàng)目,板子回來(lái)調(diào)試時(shí),電路供電異常,排查問(wèn)題后才發(fā)現(xiàn)有個(gè)不該被打開(kāi)的MOS管突然打開(kāi)了。因?yàn)檫@個(gè)電路功能做了兼容,全部講可能有點(diǎn)麻煩,也不是本文的重點(diǎn),所以為了看起來(lái)更直觀,我簡(jiǎn)化了電路圖。
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) f9 H8 I( P9 Z4 d- r0 S請(qǐng)看下圖,問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題,大家覺(jué)得圖中的MOS管能打開(kāi)嗎?
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3 z6 Z2 z7 u% [9 f) R我相信很多人都會(huì)回答,這管子肯定無(wú)法打開(kāi),因?yàn)槎䴓O管具有單向?qū)щ娦,可?shí)際上MOS管是打開(kāi)的了,那它是怎么開(kāi)的呢?& q- w9 A* u, @0 @
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我們先來(lái)看MOS管的規(guī)格書(shū),可知MOS管的Vgs(th)=0.5V(min),也就是柵極提供0.5V的電壓時(shí),MOS管就會(huì)導(dǎo)通。
! O7 d; G" A# v. G" U/ p + d1 f: M, p  }

0 a7 P7 @+ [3 F實(shí)測(cè)VGS電壓有0.7V左右的樣子,大于Vgs(th),所以管子確認(rèn)是打開(kāi)了的,跟設(shè)計(jì)需求沖突了,電路異常了。. D  J7 U1 |' z6 v" }) _
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那么MOS管是怎么開(kāi)啟的呢?電流只能通過(guò)A點(diǎn)進(jìn)去,也就是電流通過(guò)二極管反向漏過(guò)去了。- H# M9 ?" s' {
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再看二極管漏電流參數(shù),A點(diǎn)我們提供的是12V電壓,圖中VR=10V時(shí),漏電流范圍為20~80uA。二極管的漏電流在電阻R2上產(chǎn)生了0.7V左右的電壓。所以這個(gè)問(wèn)題就出在了二極管的漏電流上,在設(shè)計(jì)時(shí)忽略了二極管的漏電流?赏ㄟ^(guò)更換閾值電壓更高的MOS管,或者更換漏電流更小的二極管,確保漏電流不足以開(kāi)啟該MOS管來(lái)解決。大家可能會(huì)注意到二極管規(guī)格書(shū)左上角備注有25℃,也就是列表中的參數(shù)都是在環(huán)境溫度為25℃的條件下測(cè)試的,如果環(huán)境溫度升高,MOS管的漏電流將會(huì)變的更大。6 }0 T7 c  k- }1 ^+ M4 p% X

& I1 e! E) L& v6 T$ ]尤其是肖特基二極管更要注意,雖然它的反向恢復(fù)時(shí)間更快,但漏電流比普通二極管都更大。因?yàn)樾ぬ鼗䴓O管是基于金屬與半導(dǎo)體之間的接觸勢(shì)壘,這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其漏電流相對(duì)較高,這是由于其金屬-半導(dǎo)體結(jié)的特性決定的?。在一些精密測(cè)量的場(chǎng)合需要格外注意,不能忽視。
) C- j# v' O% Y' Y- |6 Q  S: Q( [  E# ~, ?" C( V8 s
寫(xiě)在最后% m2 f* n9 P5 t; A2 ]$ m" i! r" z9 ^$ L  W
都說(shuō)硬件工程師越老越吃香,這句話也證明硬件也是需要積累的,王工從事硬件多年,也會(huì)不定期分享技術(shù)好文,感興趣的同學(xué)可以加微信,或后臺(tái)回復(fù)“加群”,管理員拉你加入同行技術(shù)交流群。7 s! S0 C: e/ _1 k
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以下兩個(gè)電路,是之前技術(shù)交流群群友發(fā)的,王工做了一個(gè)簡(jiǎn)單的分析,旨在幫助入門或轉(zhuǎn)行的同學(xué)理解學(xué)習(xí)(點(diǎn)擊圖片直接進(jìn)入)
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