Witajcie,
Mam urządzenie gdzie na wejściu zasilania 12V z baterii jest szeregowy
MOSFET typu P jako zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem polaryzacji.
Fragment schematu jest na obrazku: http://www.pitlab.pl/misc/zasilanie.png

Zasilanie wchodzi zaciskami LSP1-2, idzie przez tranzystor TSM2301
(VDS=-20V, RDS=130mR, ID=2,8A) - na schemacie jest trochę lepszy
IRLML9303(VDS=-30V, RDS=65mR, ID=3,6A), ale w cześci urzadzeń
eksperymentalnie wstawiłem ten słabszy. Dalej prąd idzie na stabilizator 5V.
Za tranzystorem idzie też na 2 gniazda, skad zasilane są kamera i nadajnik
wideo. Zwykle prąd kamery i nadajnika to setki miliamperów rzędu 100-300mA,
ale nie mam kontroli nad tym. Użytkownik podłącza tam swój sprzęt.
Szeregowe dławiki PBY mają rezystancję 0,25R a ich prąd nominalny to 0,8A.
Tranzystor spokojnie powinien pracować z prądem rzędu 2A jednak w kilku
urządzeniach ten obwód uszkodził się zwęglając i paląc ścieżki.

W jednym urzadzeniu spalił się dławik od zasilania kamery. Bawiliśmy się tą
kamerą i zasilana z zasilacza laboratoryjnego raz na kilkadziesiąt włączeń
szarneła prądem powyżej ampera - na tyle było ustawione ograniczenie prądowe
w zasilaczu. Wcześniej ani później to się nie powtórzyło - jakiś hazard w
samej kamerze, ale obwód zasilajacy musi to przeżyć.
W innym urządzeniu pracującym z inną kamerą zwęgliły się zarówno dławik jak
i tranzystor. Spory czas pracowało poprawnie a przy którymś włączeniu
puściło dym.
W jeszcze innym urządzeniu spalił się tranzystor a oba dławiki wygladają na
nieruszone. W tym egzemplarzu rozłączona była zwora zasilania kamery, więc
co najwyżej nadajnik mógł szarpnąć prądem (mało prawdopodobne), chociaż
wyglada mi to na problem z samym tranzystorem.

Muszę to poprawić i chciałbym prosić o konsultacje.
Podejrzewam że zupełnie niepotrzebnie wstawiłem dużą rezystancję na bramkę
tranzystora i podejrzewam że w pewnych sytuacjach pojemność bramki
(katalogowo 4,8nC) powoduje że tranzystor przez jakiś czas pracuje
częściowo otwarty i ma dużą rezystancję przez co się grzeje. Nie wiem czy
dobrze liczę, ale 1C = 1F*1V, więc pojemność bramki to 4,8nC/12V = 0,4nF.
Stała czasowa ładowania bramki przez 120k to 48ns. Chyba zbyt mało aby
przegrzać tranzystor w SOT23.

Może tam jest jakis problem z dopuszczalnym napięciem pracy wynoszącym 20V?
Może wyładowania ESD albo spowodowane iskrzeniem styków baterii uszkadzają
tranzystor? Czy takie obwody zabezpiecza się dodatkowo jakimś transilem,
warystorem itp? Może zwykła pojemność albo filtr LC na wejściu rozwiąże
problem?

Za jakiś czas muszę przeprojektować tą płytkę i chciałbym tam wstawić
szeregowy bezpiecznik polimerowy, wyrzucić rezystor R34 zwierajac bramkę do
masy i ewentualnie dać wiekszy tranzystor, ale podejrzewam że to będzie
tylko łata, dlatego chcę najpierw zrozumieć przyczynę problemu.
Dodam tylko że to urządzenie lata, więc musi być możliwie małe i lekkie,
stąd raczej nie chcę budować ograniczników prądowych itp. Alternatywą jest
wyrzucenie tego zabezpieczenia, ale tego używają ludzie często mało
techniczni, wiec dobrze mieć zabezpieczenie przed odwrotnym podłaczeniem
zasilania. Ostatecznie mogę tam dać szeregową diodę, ale to się wiąże ze
stałymi stratami cennej energii, więc rozwiazanie na P-MOSie jest lepsze.

Będę wdzięczny za wszelkie sugestie jak podejść do tego problemu.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl