【经验】固锝P型MOSFET SSFD4031在自动售货机泄放电路上出现烧管现象如何处理？

时间： 2021-08-26 来源：世强

技术问答

笔者公司开发的一款自动售货机由于电机减速较快，因此在减速过程中存在电机线圈电流引起电源电压过压问题，为了解决这个问题使用固锝的P型MOSFET SSFD4031搭建了泄放电路，电路中与基准电路比较进行过压泄放。泄放电路如下图所示：

图1 电路图

其中R304和R305电阻并联的阻值是2.3K，TL431的内部框图如下图所示：

图2 TL431功能框图

根据欧姆定律，已知2引脚的参考电压是2.5V，分压公式2.3*U/(2.3+22)=2.5V;可以得到U的阈值电压是26.4V，也就是当电源电压超过26.4V时TL431的比较器就输出高电平，内部三极管导通、也就是TL431的阴极和阳极导通；从而R302、R303构成分压电路、MOS管Q302导通构成泄放通路，将电源电压快速泄放。当泄放电压低于26.4时泄放通路关断从而形成一个电源过压的的快速泄放电路的闭环控制。

初步验证时并没有出现问题，当大批量验证时偶尔会出现烧MOS管Q302（SSFD4031）的现象。进一步分析原因：用示波器测试MOS管SSFD4031栅极和源极电压如下图所示：

图3 测试数据

其中通道1（黄色）是MOS管源极电压，通道2（绿色）是MOS管栅极电压，粉色是通道1减通道2的差值。从波形上可以看出栅极电压滞后于源极电压，两者最大有5.22V的差值。查看SSFD4031的数据手册如下图所示：

图4 数据参数

根据数据手册可知5.22已满足开启电压的要求，此时源极和漏极的压差是24V，导通内阻是毫欧级别的阻值易产生较大的电流烧毁MOS管SSFD4031。找到了问题下一步就是解决问题，将C301电容去掉电压值没有变化。将C302电容去掉电压值有所减小，降到了2.01V，如下图所示：

图5 测试数据

初步判定是由于上电时给电容充电造成的栅源压差。在R302并联一个0.1μF电容加快栅极的响应速度。实际测试栅极源极几乎同时上电两者之间压差最大值0.8mV，不满足开启电压要求，测试图片如下图：

图6 测试数据

优化后的电路图如下图所示：

图7 优化后的电路

以上电路大家在遇到类似应用场合的时候可做参考。

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固锝MOS选型表

固锝提供以下技术参数的MOSFET选型，Vdss（耐受的最大电压）：-60V~700V，Id（能通过的电流）：-50A~200A，Pd（承受最大功率）：0.2W~500W，Rds（导通电阻）：0.135mΩ~120mΩ

Typ Rdson（mΩ）at Vgs=4.5V

Max Rdson（mΩ）at Vgs=4.5V

Typ Rdson（mΩ）at Vgs=2.5V

Max Rdson（mΩ）at Vgs=2.5V

选型表 - 固锝立即选型

【选型】固锝（Good-Ark）二极管&整流桥&ESD静电保护器件&N沟道/P沟道MOSFET选型指南

目录- 产品选型目录一般整流二极管快恢复二极管超快恢复二极管高效整流二极管肖特基二极管 TVS 稳压二极管高压整流二极管小信号开关二极管小信号肖特基二极管 PESD 整流桥 MOSFET-N MOSFET-P SJMOS

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1N4745,1A1,LS5BH,1N4744,1A2,1N4747,1A3,1N4746,1A4,1N4749,1A5,1N4748,1A6,P4SMA16A,1A7,P26A,SK58A,BZX85-B5V1,SK58B,MMSZ5222B,1N4750,1N4752,1N4751,1N4754,1N4753,1N4756,1N4755,1N4758,1N4757,1N4759,3.0SMCJ45A,P25A,SBR(X)20300S,BZX85-B5V6,SK57A,MMSZ5223B,1N4761,1N4760,SK57B,1N4763,1N4762,1N4764,GR1G,GR1K,GR1J,GR1M,P4SMA18A,SGC0520S,BZX85-C8V2,MMSZ5224B,SMBJ300A,5KP30A,BZT52C8V2,SMAJ70A,P27A,LS5B0,FR601,FR602,FR603,FR604,FR605,FR606,MMSZ5225B,FR607,SK59A,BY500-1000,SK59B,GR1A,GR1B,GR1D,SMCJ30A,RL152G,EM516,GR3K,GR3J,EM518,GR3M,3.0SMCJ48A,SESLC5VD0603-2B,L2F1-SL,SA180A,LS345A,SESLC8VD323S-2B,SMAJ7.0,SK15-S,MUR1660(F)CT,MCL103A,SMAJ7.5,1F1,1F2,1F3,SK54A,MCL103B,EM513,1F4,SK54B,MCL103C,1F5,BZX79-F3V9,1F6,1F7,BZX79-F3V6,SMAJ100A,RL151G,BZX79-F3V0,BZX79-F3V3,P4KE180A,GR3A,SK53B,1G1,GR3B,1G2,1G3,GR3D,1G4,GR3G,1G5,SK53A,1G6,1G7,1N4934SG,RL154G,SGC1545S,MM3Z8V2,SK56A,MCL101B,SK56B,MCL101C,MCL101A,RL153G,MMSZ5220B,SGC0345S,MMSZ5221B,1.5KE51A,SK55A,SK55B,L3N5925B,MBRB20150CT,SB380,MURS140,5KP36A,SGC0301AU,BZV55-C7V5,P6SMB16A,1SMA4735A,RL156G,F2TVS33A,L2N5939B,L3F3-SL,RL155G,R1800,SMBF5150S,L3N5926B,SB370,P4SMA170A,MURB840,P6SMB15A,1K2,1K3,1K4,1K5,1K6,F2TVS150A,SBR(X)40100CT,SK28-S,P4SMA10A,L3N5923B,L2N5938B,1.5KE56A,1.5SMC440A,MBR(F)10150CT,L4TVS85A,BY133,MURS120,LS2B5H,1N5221,1SMA4737A,1N5223,1N5222,1N5225,TP0220S,SGC201BSD,1N5224,F5DS,1N5227,1N5226,1N5229,P4SMA11A,1N5228,BZT52C3V9S,L2N5937B,L3N5924B,SMBJ90A,SK5BA,SK5BB,SB390,P4KE530A,MUR520,MURB820,P6SMB13A,1N5230,1N5232,1N5231,1SMA4736A,1N5234,1N5233,1N5236,RL157G,1N5235,1N5238,1N5237,SMBJ5.0A,1N5239,BZX79-C2V4,MUR520(F),P4SMA12A,BZX79-C2V7,L2N5936B,SBR(X)30120CT,3.0SMCJ40A,SB330,MMSZ5226B,P6SMB12A,1N5241,SMBJ9.0,1N5240,1N5243,1N5242,1N5245,1N5244,1N5247,MBRB1060CT,1N5246,SGPD220S,1N5249,1SMA4739A,1N5248,P4SMA13A,L2N5935B,BZT52C3V3S,P6SMB10A,LL42-LL43,SGC1060S,SB320,MMSZ5227B,P6SMB11A,BY127,1N5250,1N5252,1N5251,1N5254,1N5253,1N5256,1N5255,F2TVS30A,1N5258,1N5257,1N5259,1SMA4738A,P4KE400A,BZT52C3V6S,SB360,MMSZ5228B,LSL545,1N5261,1N5260,L4TVS80A,1N5263,1N5262,1N5265,1N5264,1N5267,1N5266,1N5269,1N5268,ZMU180,L2TVS150A,P4SMA15A,L2N5933B,3.0SMCJ43A,SB350,SB340,5KP33A,F2DSAG,1N5270,MBRB2045CT,1N5272,1N5271,1N5274,1N5273,1N5276,1N5275,1N5278,1N5277,MUR560,MMSZ5229B,1N5279,L2N5932B,ZPD68,P4SMA480A,HBR(F)10100,SB1250,BZX84C5V6,SMBRP2560,1N5281,1N5280,ZPD62,L4TVS90A,BZX84C5V1,1.5KE540A,RL201G,P4KE220,SA9.0,3KP64A,P6KE7.5,L2N5931B,P4KE20A,1S1,1S2,1S3,1S4,1S5,1S6,1S7,ZPD75,1S8,1S9,BZX79-C3V3,SB3B0,BZX79-C3V6,SMCJ7.5A,1N4001S,SB3B5,SMAJ400A,BZX79-C3V9,SB1235,L2N5930B,SA90A,BZX79-C3V0,1N4001G,SMBJ18A,P4KE200,RL203G,10A8,10A6,10A4,1N4002S,10A2,L2TVS40A,ZMM3.9,1N4002G,ZMM3.6,SB1240,10A1,RL202G,L3N5929B,SMBJ160,1N4003S,ZMM3.3,SMBJ16A,1N4003G,5KP28A,RL205G,MUR1060(F)CT,A7AG,SMBJ170,1N4004S,SMAJ180A,P4KE100A,1N4004G,SMBJ17A,RL204G,ZMY6.8,PHBR(X)30100CT,L3N5927B,5KP8.0A,1.5SMC10A,5KP250A,1N4005S,ZMY6.2,S10U45,SMBJ14A,P6SMB18A,1N4005G,RL207G,L2TVS43A,SMBJ130A,SBR(X)30150CT,SMBJ150,L3N5928B,1N4006S,FS1B5H,F1N4764,SA100A,F1N4761,SMBJ15A,F1N4760,1N4006G,F1N4763,F1N4762,RL206G,F2TVS36A,MUR1040(F),SGC2060ST,SGPD520S,SGC2060SA,P6KE75,SMBJ120,L1N4748,L1N4749,MBR(F)30200CT,1N4007S,SMBJ12A,L1N4742,L1N4743,L1N4740,L1N4741,SMAJ6.0A,BZX79-Y8V2,L1N4746,L1N4747,L1N4744,L1N4745,1N4007G,SESLC5VT563-6U,P6KE68,1.5SMC91A,SMBJ130,P6KE82,F6DSAG,L1N4759,SMCJ7.0A,MBRP3200,L1N4753,L1N4754,L1N4751,SMBJ13A,L1N4752,L1N4757,L1N4758,L1N4755,L1N4756,P6KE75A,L1N4750,P4SMA220A,SMBJ100,P6KE91,L1N4728,SMCJ150A,L1N4729,SB380S,SA6.0A,5KP8.5A,SMAJ78A,SMBJ110,BZX55-C5V1,BZX55-C5V6,5KP120A,L1N4739,BZX85-Y4V7,ZPD13,L1N4737,ZPD16,L1N4738,ZPD15,ZPD18,BZX85-Y4V3,MUR1060FCT,SMBJ10A,L1N4731,P4KE27A,SMBJ11A,L1N4732,L1N4730,L1N4735,ZPD10,L1N4736,RS1204AG,L1N4733,ZPD12,L1N4734,ZPD11,L2TVS48A,L1A,SMAJ75A,SMCJ36A,SBR(X)2060CT,P6KE30,SBR(X)10200CT,SGC0340S,SB120S,ZPD24,ZPD27,P4SMA9.1A,SMURD560S,ZPD20,ZPD22,P4SMA91A,L2A,1.5KE100A,P6KE27,P6SMB170A,P6KE24,P6KE22,P4KE250,P6KE43,SB3C0,3KP60A,BZT52C7V5,ZPD36,ZPD7.5,ZPD39,P4KE24A,FR157LG,ZPD30,ZPD33,P6KE39,L3A,P6KE36,P6KE33,SMAJ6.5A,SMBJ440A,P6KE51,BZX55-B2V7,ZPD47,PSBR(X)20100CT,L1N4764,L1N4762,BZX85-B4V3,L1N4763,ZPD43,RS1204FL,L4A,GROA,P6KE47,SMCJ33A,L1N4761,L4TVS130A,GROB,P4SMA350A,SGC051BS,P6KE62,BZX79-B8V2,3KP6.5,P4KE22A,3KP6.0,1S1G,HBR(X)40150CT,BZX85-B4V7,RS1008FL,ZPD51,MBR(F)20100CT,ZPD56,MURD520,L5A,P4KE6.8A,SA6.5A,P6KE56,1S2G,SMAJ60,1.5KE6.8,L4TVS11A,BZX85-C7V5,BZX79-F62,MM3Z7V5,FR204G,L6A,MMSZ5234B,SMAJ58,BZX79-F68,SGC101B2S,SMAJ54,GROD,1S3G,L4TVS12A,GROG,SMAJ51,SMAJ60A,GROK,P4SMA510A,GROJ,GROM,3.0SMCJ33A,L3N5930B,PS2100,FR205G,L7A,MMSZ5235B,MUR2020(F)CT,SMAJ45,SMAJ48,SMCJ20A,SMAJ43,BZX79-F75,1S4G,P6KE200A,SMAJ40,SGC101B5S,SMBJ85A,SMBRB4045CT,MMSZ5236B,P4KE9.1,FR206G,SMAJ6.0,1SMA4741A,SMAJ6.5,SMAJ36,SMAJ30,SMAJ33,BZT52C6V8S,1S5G,SESLC5VD882S-2B,L4TVS10A,1SMA4740A,MMSZ5237B,FR207G,SMAJ28,SMAJ24,SMAJ26,SMAJ20,SMAJ22,1S6G,SB390S,RL107FG,R12A,R12B,3.0SMCJ36A,R12J,R12G,SMAJ17,BZX55-C12,SMAJ16,BZX55-C11,1SMA4743A,BZX55-C10,R12D,SMAJ18,SMAJ13,BZX55-C16,1.5KE62A,SMAJ12,BZX55-C15,SMAJ15,SMAJ14,BZX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固锝TVS选型表

固锝提供TVS选型，PPPM(W) ：400~5000，VZ min(V)：5.2~522.5，Vz max(V)：1~577.5

产品型号	品类	Package	PPPM(W)	VZ min(V)	Vz max(V)
1.5KE10	Transient Voltage Suppressors	DO-201AE	1500	9	11

选型表 - 固锝立即选型

【元件】固锝新推耐压650~1200V、电流30-100A的FS-IGBT系列，用于电机驱动、白色家电等

FS-GBT系列可以广泛底应用在光伏逆变器、储能、不间断电源UPS、电机驱动、以及各类白色家电中；具有低饱和压价 VCE(sat)、高开关速度、高承压VCES性能、以及出色的短路能力，具有高度的参数一致性和稳定性。

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固锝“表面贴装(SMX)整流器智能生产车间”入选省级智能制造车间名单

苏州固锝电子股份有限公司获批的“表面贴装(SMX)整流器智能生产车间”，通过引进智能装备及通自主通用化改造，集成MES、ERP、WMS等多项数字化系统，推进工业机器人、AGV、天车搬运系统(OHT)、自动装配线体、立体仓库等智能装备落地。

原厂动态发布时间 : 2024-08-13

【产品】45V/12A的旁路二极管模块MSB12A45S3L，广泛应用于太阳能电池接线盒

MSB12A45S3L是固锝电子推出的一款用于光伏组件的旁路二极管模块，属于肖特基势垒类型。其反向电压45V，正向电流高达12A，具有低热阻、低正向导通压降、大电流容量、高正向浪涌承受能力等特点，外型紧凑，抗湿性优异，符合RoHS标准。广泛应用于太阳能电池接线盒作为旁路二极管进行保护。

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2024年07月08日-07月10日，为期三天的2024年慕尼黑电子展在上海新国际博览中心圆满落幕！在本次展会上，苏州固锝不仅仅展示了功率二极管（快恢复FRD、肖特基、整流管/桥、等）、保护器件（TVS、ESD、Zener稳压管）、小信号器件、MOSFET、SiC功率器件、IGBT等功率半导体器件，在汽车电子、工业控制以及家电行业等领域的应用。

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