三極體漏電流導致MOS無法關斷,根源在於開關電源紋波過大……
今日做兩個專案,感測器測試儀和電機測試儀,cortexA8架構,Android作業系統,手持外形設計。
硬體做到硬體除錯階段,MOS管無法關閉問題調了2天也沒解決,一直懷疑是MOS端問題。
設計如下圖:
EN控制12V電源的通斷,此設計在我以前設計的手持端用過,是經過驗證可以使用的設計,雖然有改進餘地。但是到了這裡MOS管永遠常開,測量R6下端電壓為7.2V,使得VGS=-3V以上,MOS管開啟,但是理論上R6下端電壓應為12V。將R6電阻逐漸減小,直到降到510歐姆,表現一樣。
直接換0歐姆可以工作,但是三極體一旦開啟,12V跟GND短路。
於是換成如下電路:
EN懸空,將R1換成0歐姆直接短地,測得VCC_12V是12.36V,R3上端為12.23V,R3下端為9.63V。
問題竟然在Iceo不為0,三極體產生漏電流。
終於接近問題的答案:
前款設計為鋰電池供電,電源電壓穩定。
此方法為DC-DC降壓到12V,測量紋波峰峰值有100mv,電感的脈衝仍在。
三極體將高頻諧波進行了功率放大,導致了漏電流的存在。
得出原因後可以解釋另一個現象:
圖一的設計在低電壓10V以下時,MOS管工作正常,再將電壓提高到24V的過程中,MOS管就打開了,剛測量DC-DC的紋波,在10V以下,沒有高頻諧波,波形表現白噪聲,10V以上混入高頻諧波,為電感所生,為DC-DC的轉換頻率。
解決方案為:1.加大DC-DC電感感值和電容容值,將電源紋波降下來;
2.如還不能解決,更換三極體。
今天週五,陰天,不利於焊接操作,中發也已經關門,明日週六,中發還有人,去選電感(10uh換成15uh)和電容(電容已經是1210瓷片電容最大容值100uf,應加到330uf左右)。
明日抑制電源噪聲後,測試,再上結果!
更換150uh電感後,電源噪聲得到了抑制,加電容意義不大,應在電路設計時增加表貼電容容量。
但三極體仍有穿透電流流過,重新選擇一款三極體。
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