Могу ли я предположить поддельные компоненты?

Недавно я получил 10 печатных плат от китайского производителя, и я обеспокоен тем, что они начали резать углы и производить контрафактные детали. Вот почему:

Я велел им делать полное производство под ключ (PCB Fab, заготовка компонентов, сборка). Я использовал их в прошлом, и они были довольно хорошими, хотя со случайной ошибкой.

Я заметил на 4/10 платах, схема ниже не ведет себя как ожидалось:

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

На неисправных платах, хотя мы ожидаем, что напряжения затвора Q3 + Q5 будут либо ~ 0 В (если выход NOR = 1 (5 В)), либо ~ 12 В (если выход NOR = 0 (GND)), напряжения на затворе были где-нибудь от 3-7 В ...

Вот почему я с подозрением отношусь к деталям:

Мы использовали эту точную схему в предыдущих итерациях PCB того же производителя и не видели этой проблемы. Только изменения незначительные различия в макете печатной платы.
После того, как я снял вручную Q1, Q3 и Q5 и заменил их деталями, которые у меня были от Digikey, схема функционирует, как и ожидалось. Я сделал это на 3 досках, и все 3 перешли из нерабочего в рабочий.

Соответствующие номера деталей NPN + PMOS приведены ниже, ссылки на таблицы данных : DMP3010 MBT2222

В качестве альтернативы, если что-то кажется принципиально неправильным в схеме, я весь в ушах. Но это довольно распространенная, простая схема, и, как уже упоминалось, я без проблем использовал ее на предыдущих итерациях.

components pcb-assembly manufacturing Джим
источник

Вы сделали неправильную вещь при замене всех трех компонентов. Знайте, что вы не знаете, какая из трех является истинной ошибкой. Если предположить, что даже если они использовали поддельные полевые транзисторы и все еще являются устройствами полевых транзисторов с изолированным затвором, может показаться, что Q1 - ваша проблема. Ваше значение R1 довольно высокое (10 тыс.), Поэтому я думаю, что наиболее вероятной проблемой является высокая утечка Q1. Это может быть вызвано перегревом во время пайки, и, возможно, у них возникла проблема с повторным запечатыванием печатной платы, и они выполняются вручную при ремонте.

Джек Криси

10 плат могут быть собраны вручную в зависимости от сложности, может быть просто человеческая ошибка при размещении / пайке

sstobbe

Есть ли у вас какой-либо тестовый прибор для генерации графиков производительности компонентов? Если вы можете постоянно находить отклонения от правильно подобранных деталей, они являются поддельными. Если они просто ведут себя как сломанные компоненты, они являются сломанными компонентами.

PlasmaHH

@ Джим да визуальный / непрерывность / сопротивление и т. Д. Обратите внимание, что ваша конструкция требует требования к последовательности питания 12 В до 5 В, в противном случае напряжение

срабатывания

@Джим. Когда у вас в следующий раз будет неисправная плата с этим типом неисправности ... 1) Замкните короткозамкнутый коллектор Q1 на массу ... если выходные переключатели включаются, то они функционируют нормально. 2) если коллектор Q1 не поднимается до 12 В, снимите Q1. Если напряжение возрастает до 12 В, Q1 протекает, если напряжение на контакте коллектора R1 / Q1 не повышается, значит, Q3 или Q5 неисправны. Я бы также предложил вам изменить значение R1 до 1-3 кОм в будущих сборках.

Джек Криси

Ответы:

Вы должны доказать, что запчасти плохие. Они могут быть повреждены ОУР.

Если бы вы потянули только Q5 или Q3 и измерили V (Q1-C), это изолировало бы деталь как проблему. Затем убедитесь, что R1 10k, а не 10M или что-то еще.

Единственный недостаток конструкции - медленное отключение цепи и неизвестное реактивное сопротивление нагрузки.

Обычно любой полевой транзистор (такой как этот, рассчитанный на 8 мОм при VGS = -10 В) приводится в действие сопротивлением драйвера затвора около 1000x (8 Ом, как используется в техническом описании), но ваше отношение R1 / RdsOn составляет около 10 миллионов. Это делает его медленным и подверженным колебаниям с паразитной индуктивной / емкостной обратной связью с напряжением на затворе в зависимости от компоновки.

также вы кладете ~ (4V-0.7) /1k=3.3mA в базу и способны подавать >> 100 мА в емкость затвора Ciss, пока Vce не будет насыщен. Но для отключения требуется только 12 В / 10 к = 1,2 мА, что приводит к ложному отключению. Большая маржа дизайна будет использовать максимум 1 КБ для R1.

Вывод:

Проверьте полевые транзисторы на наличие повреждений от электростатического разряда, утечки в воротах, как указано выше. Уменьшить R1.

Нет никаких предположений относительно того, произошло ли / когда повреждение от электростатического разряда.

Статья о клонировании запчастей.

http://www.sae.org/aaqg/audit_information/2010/Atlanta/Impact%20of%20Counterfeit%20Parts%20NASA.pdf

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник

Спасибо, Тони. Я использовал более высокий R1, чтобы минимизировать энергопотребление, и потому что скорость переключения не является требованием к производительности для нас; это переключатель сброса, используемый в течение нескольких секунд каждые несколько часов. Однако я не учел аспект защиты. Я должен поближе рассмотреть сферу.

Джим

Я подозреваю, что они могли заменить полевой МОП-транзистор с стабилитронами затвора низкого напряжения для частей DI. Нет мотивации для sub Q1, они очень дешевы в Китае, и любая подобная часть будет работать также. МОП-транзисторы, с другой стороны, дороги.

Ваша схема медленно отключается, поэтому это может создать большую нагрузку на полевые МОП-транзисторы, если нагрузки имеют низкий импеданс, но это вряд ли приведет к наблюдаемому эффекту (хотя это может предположительно при некоторых условиях).

Если у вас есть другая доска с плохим поведением, попробуйте заменить Q3, если вы хотите проверить мою теорию. Вы также можете связаться с DI с высококачественной фотографией маркировки деталей и спросить их, соответствуют ли они деталям, сделанным для продажи в любой точке мира. Конечно, вы можете сравнить их визуально с деталями, которые вы купили через дистрибуцию, но часто используются несколько упаковочных средств, и маркировка может несколько отличаться, особенно (но не исключительно) для очень разных кодов даты, поэтому разница не является окончательной. Если они выглядят точно ( на критический взгляд ) одинаково, включая метод маркировки, шрифт и мелкие элементы на литьевой передаче, то это довольно хороший признак того, что детали вышли на одном заводе.

За такое крошечное количество они, вероятно, отправили кого-то на рынок (в Шэньчжэнь, Хуацян, Пекин) и получили все запчасти, которые были в наличии у одного из многочисленных розничных продавцов. Если вы хотите быть на 100% уверенным, отправляйте им свои запчасти, особенно если количество скромное).

Спехро Пефхани
источник

Отличный совет. Пара дополнительных вопросов: 1. что вы считаете низким импедансом в этом контексте? Fet 5 В переключается в любом месте с 25-750 мА, FET 12 В с 100 мА - 5 A ..... 2. Я думаю, что я продолжу с DI. 3. Хорошая мысль по поводу отправки наших частей; мы делали это в прошлом и не видели проблемы.

Джим

Учитывая, что я еще не дошел до корня проблемы, должен ли я считать эту проблему без ответа? И вы, и @Tony дали отличный, действенный совет, но я точно не знаю на данный момент.

Джим

Если рассеяние мощности в MOSFET является чрезмерным во время переключения. Из того, что вы говорите, я сомневаюсь, что это проблема. Вы можете выбрать, какой ответ будет более полезным, или вообще не отвечать, или отложить и сделать это позже. Тебе решать.

Спехро Пефхани

Могу поспорить, у вас есть проблема с деталями, однако проблема, скорее всего, связана с вашим MBT2222. Широко используемый универсальный транзистор N2222a, вероятно, заменен, и его изготовили сотни производителей, которым известно, какие спецификации.

Ричард Тирск
источник