带烟气的双N / P沟道MOSFET裸片

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我建立了以下N-MOS和P-MOS推挽双MOSFET电路。其目的是通过3.3V微处理器控制某些外部LED。

但是，似乎存在一个问题，当如下图所示连接12V电压时，双MOSFET芯片“ SI4554DY-T1-GE3双N / P通道”导致可怕的烟熏死亡。

即使没有连接负载且MOSFET未切换（空转），也会冒烟。

据我在数据表中所见，没有超过任何限制（V [GS] <20V，V [DS] <40V）。

您能帮助您确定问题吗？谢谢！

原理图

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

— 乔希斯
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连接12V时栅极电压是多少？两个mosfet可能正在导电，彼此短路。另外，为什么要为此使用推挽式？N-mosfet在驱动LED方面没有做任何有用的事情……

— marcelm

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上电时，您依靠R2给两个MOSFET的栅极充电。这需要多长时间？在这段时间内流过它们的电流有多少？

— Dave Tweed

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您是否可以在12 V和M1的电源之间添加一个开关？这样，您可以在为推挽电路供电之前，使12 V电源上升并使其稳定并且栅极驱动器稳定。这将排除或限制PSU缓慢上升的时间，导致两个设备同时工作。我还将尝试在将栅极充电的同时将47 K上拉电阻减小到4K7，以实现更陡峭的上升时间，尽管我认为原因不大。

— TonyM

1

当它们同时处于打开状态时，可能与222A穿过那里有关

— 。.– Trevor_G

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板上实际安装的零件是51K。人们为什么坚持要向我们展示无法反映其实际情况的示意图？参考标记也都是错误的。

— Dave Tweed

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您的推挽配置已反转。N沟道MOSFET应该连接到+ ve供电轨，P沟道MOSFET应该连接到-ve供电轨。当输入从低到高或从高到低变化时，两个MOSFET都会导通一段时间，因此电路烧毁。这将导致短路，并且您会冒烟！

请参阅下面的参考链接：

http://www.talkingelectronics.com/projects/MOSFET/MOSFET.html

— Vivekkholia
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我确信设计应该是正确的。我已经多次使用该推挽设计。现在的区别是，与过去使用单个MOSFET相比，我正在使用具有双MOSFET的组件。在搜索半桥mosfet驱动程序时，两种设计似乎都很流行。

— Johis

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@Johis mosfets的切换时间有显着差异。即使您可以保证门信号同时到达，也将有一个“两次接通”的时间。我建议您要么单独驱动栅极，要么在电源线中加一个反激二极管以消除尖峰。

— Trevor_G

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@Johis，我感到很愚蠢，因为当我检查您的FET源在您的PCB上是否正确连接时，我就看了这本书。但是，如果门的上升时间和下降时间非常快，那么您的方案就会奏效。为了避免这种问题，使用相反的方案要好得多，并且也很容易使用，如vivekkholia的链接所示。这样可以确保当栅极电压通过非常高和非常低之间的“死区”过渡时，两个FET都关闭。几十年前，我曾在电动机驱动器上看到过这一点，应该发现它。

— TonyM

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@Johis，如果必须使用相同的配置，请考虑单独驱动MOSFET。留出停滞时间，以确保它们没有同时进行。

— vivekkholia

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@WhatRoughBeast这不是简单的错误。这可能与提出的问题无关。在发布之前，我还说了一些其他内容。虽然删除了。

— vivekkholia

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这种设计的推挽式电路因不小心同时打开两个MOSFET而引人注目。

显然，这可能在切换期间发生，但也可能在向电路供电时发生。电流脉冲通常很短，但是，mosfet设备越小，则其中一个或两个设备发生故障的可能性就越大。

这样，当使用像这样的轨-轨推挽驱动器时，要求提供某种保护以确保电流不会尖峰通过电桥。

以下是使用串联电感器作为电流扼流圈的示例。

原理图

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

上面示意图中的L1和D1的大小应设置为将电流的上升时间限制为明显小于MOSFET的开关时间。

应包括电阻R2，以在驱动电路的逻辑上电时迫使电路进入特定状态。如果信号源自最初配置为高阻抗引脚的微控制器，则尤其如此。此电阻是否被拉至逻辑1的接地将取决于您希望输出开始的状态。

C1旨在尝试保护mosfet免受电源上任何启动电压尖峰的影响。

R1也不应过大。当晶体管关闭时，它需要耗尽M1的电容并给M2足够快的充电。

最终，对于这种类型的驱动器，最好将单独的控制信号与内置的死区时间一起使用，在死区时间中，两个开关均在打开之前被关闭。除了为您的驱动程序提供更多保护之外，它还增加了能够完全断开输出的功能。

— 特雷弗
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1

当您说“无驱动信号测试”时，您的意思是“无驱动”是低电阻接地或O / C。

如果Vin始终为高电平或低电平，则定义Q1状态。
但是Vin Vin允许Q1可能部分打开-这可能是灾难性的。
无论如何，从Q1基极到地的高阻值电阻都应为10K。

几个人提到了通过M1和M2进行拍摄，并提出了几种方案。可能有用的是从Q1 C到每个FET栅极的齐纳二极管，以及每个FET的电阻，该电阻可将每个FET从栅极到源极都关闭。
2 x说12V电源上的6V8齐纳二极管意味着最小的交叉。

在下图中，分别假设V +为12V，FET Vgsth为2V。
FET降低要求Vc为2V + 6V8 = 8.8V或更高才能导通。
FET的上限要求Vc为12V-8.8V = 3.2V或更低才能导通。

对于Vin <6.8V。FET下部完全关闭。
当Vin> 12-6.8V = 5.2V时，FET上部完全关闭。
这种重要的死区保护可以帮助防止击穿。

原理图

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

— 罗素·麦克马洪
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我会测试您的建议，然后再回覆您。上面的测试是在基座开路的情况下进行的（因为我认为泄漏不足以打开NPN BJT）。

— Johis

@Johis在尝试齐纳等之前，只需将底座下拉即可。漏电流乘以Beta（至少），并且“一旦流过”，集电极电流可能会增加。| 在某些情况下，这绝对是问题的根源。无论是这里还是待定。| 注意：永远不要给墨菲一个休息的时间-即使您做正确的事，他也很有能力制造麻烦:-)。

— 罗素·麦克马洪

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12V，没有电流限制。假设两者都出于某种原因而导致失败的发生率。在电源中放置一个限流电阻或在电源中放置一个电阻，并在地上放置一个电阻，以使输出电压平衡在器件的电流容限范围内。

我很快打算尝试使用双栅极（MOS）FET'，这篇文章提供了启发！谢谢：-）

— 汤姆·米勒
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