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在低功耗系统中MOS管的应用

2012-11-20 14:09:53 2999

本帖最后由 qewnja 于 2013-3-30 19:40 编辑

写在正文之前的话：

1、CAN总线隔离模块：MRT1040DL(T)，可直接替换CTM8251、CTM1050、CTM1060 CTM1040系列模块
   文档下载地址：http://www.miractech.cn/upLoad/down/month_1204/201204242224238511.pdf
具有以下优点：
1、具有DC 1500V隔离功能；
2、真正隔离电源，不发热、高效、稳定；
3、宽压工作（2.9V-5.25V）；
4、完全符合"ISO 11898-24 V"标准；
5、速率最高达1Mbit/s；
6、在24V系统中防止电池对地的短路；
7、热保护；
8、对电磁干扰有高的抗干扰性；
9、至少可连接110个节点；
10、内部具有TVS防过压保护(MRT1040DLPT)；

2、 RS485总线隔离模块：MRT485DL(T)，可直接替换RSM3485、RSM485系列模块
   文档下载地址：http://www.miractech.cn/upLoad/down/month_1204/201204242226008594.pdf
1、具有隔离及总线保护功能于一身；
2、采用专用隔离电源芯片，真正隔离电源，不发热、高效、稳定；
3、同一个网络至少可连接 32 个节点；
4、宽电压供电+3V~+5.5V；
5、最高波特率达 1Mbps；
6、电磁辐射 EME 极低；
7、电磁抗干扰 EMI 性极高；
8、线缆：双绞线或 PROFIBUS 专用线缆；

3、 RS232总线隔离模块：MRT232SDL(T)，可直接替换RSM232系列模块
   文档下载地址：http://www.miractech.cn/upLoad/down/month_1204/20120424222910453.pdf
1、具有 DC 1500V 隔离功能；
2、满足 EIA/tiA-232-F 标准；满载最
3、小数据速率 120Kbps；热保护；
4、电磁辐射（EMI）低；
5、电磁敏感度（EMS）低；
5、直接使用，无需外加任何组件。
6、3.0V~5.25V 超宽工作电压范围。

又是一个关于低功耗应用中的案例，这次是关于mos管的特性引发的一个小问题，呵呵，我比较喜欢将问题分析过程也发上来供大家参考，授人以渔不如授人以渔，我将整个过程分享给大家是希望大家能够从中找到适合自己的知识点，同时也不是直接告诉你不能这样用，不能那样用，我写的类似一个小故事，大家耐心的看完就好像自己做了一次这样的实验一样，这样能够加深印象，避免再次走弯路，同时一个好的工程师不应该是首先要有足够的耐心吗？:)

这个案例跟上次我发的那个（关于低功耗设计的一个案例）一样，同样是应用在低功耗产品上出现的问题，只是关于这个现象（姑且这样叫，因为不是故障）大家要注意了，这个是mos管的一个特性，在特定的环境下会引发一些特殊的故障。
描述如下：按客户要求设计一款可以待机90天的终端产品，这真是有点强人所难啊，同样也是由于终端外壳的体积限制无法使用大容量的电池，最终选用了3.7V 2400mah的一款锂电，由于此款终端客户要求24小时激活一次，正常工作10分钟，通过计算得知该款终端在休眠时电流必须在100ua一下，才能达到要求，经过长时间的研究和论证得出硬件方案，理论上在深度休眠时终端电流可下降至50ua左右，满足客户要求，于是按正常流程走：原理图-PCB-样机，样机出来后，经过测试排除一些设计上小bug（飞了n跳线，哈哈）基本上正常工作了，休眠电流在43ua，一次成功，但是，“首次打板样机100%不可能一次成功定律”发挥了威力，样机在进行高温（+75度）时出现了意外情况，测试人员反应，在高温想加热到75度时，终端无法进入深度休眠，具体表现为10分钟重启一次，拿到常温行冷却一会就好了，听到这个消息第一反应就是肯定有元器件虚焊了，在高温下焊点开裂，常温下焊点又闭合，因为是手焊接的样板这种现象一点也不奇怪，于是把相关深度休眠的电路部分重新用烙铁焊一遍，再次放进高温箱进行测试，结果现象依旧，看来不是虚焊的问题，介于这种故障现象还有一种可能就是某元器件的热稳定性不好，在高温下失效，于是就用热风q1an9对着相关电路挨个吹，同时进行电流电压监控，果然，在机器进入休眠时，随着热风q1an9的温度升高的不断升高，深度休眠开关Q10漏流逐渐加大，到了70度左右，该开关失效，如上图所示，硬件工程师在设计电路时由于考虑到低功耗，所以使用的较多的场效应管，由于MOS的特性，随着温度的升高其漏流会增加，随着Q10漏电流的增加在R22上面产生的压降就越大（由于MOS管属于电压控制器件其内阻很大，可忽略不计），于是Q11这个低功耗主要控制器件就从截至状态慢慢的进入到了饱和导通状态，于是将原Q11更换为普通的NPN三极管故障排除（Q10漏电流不足导通三极管）。

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