您好！
我使用 TLC555CD 和振动开关设计了电路来控制 LED 灯、它可以正常工作、但我注意到我的电路板有时会停止正常工作。
有两种此电路工作的场景。
情况1：
当 switch 和 dock_sig 节点悬空时、LED 使用振动开关打开/关闭。(该器件到目前为止工作正常)
情况2：
当使用 GND 连接 dock_sign 节点以关闭 NMOS、并通过将开关节点连接到 GND 和悬空来打开/关闭 LED 时。 此器件运行了几次、然后突然、无论我怎么做、MOSFET 的栅极都不会降低。 我甚至使用栅极探针直接连接 GND、但栅极电压保持在 VCC 电平。
似乎 NMOS 损坏了。 有一点可以看出、dock_sig 和开关节点使用可连接的磁性连接器与另一个板连接。 第2块板只需使用开关将 DOST_SIG 与 GND 相连、将开关节点与 GND 相连。
我真的需要这方面的帮助,因为我太累了这些未知的问题。
我在 TI 的帮助下解决了我之前所有的问题。 我希望有人也能帮我解决这个问题。
谢谢
https://www.digikey.com/en/products/detail/onsemi/FDN359BN/1245050
您好、Ali、
为确保我理解、在"情形1"中运行似乎不会损坏 NMOS 器件、但在"情形2"中运行可能会导致 NMOS 在几个周期后损坏。
如果您用 新设备替换损坏的 NMOS、这是否会恢复您的电路以用于案例1操作？ 更换为新设备时、门是否测量接地？
如果 NMOS 损坏、则肯定是由于某种程度的超出绝对最大额定值(电压或电流)而损坏。
当您从接地断开开关节点并将其悬空时、 LED 可能会出现电流放电尖峰、该尖峰会强制通过 NMOS 导致损坏。 您可能需要使用一个电阻器将该节点弱下拉至3.3V、而不是让该节点悬空、从而在使用开关节点关闭 LED 时提供电流放电路径。 在情况1中运行时、NMOS 可能会过驱动弱上拉。
但是、除非我们知道故障情况下 NMOS 端子上存在的确切电压和电流、否则无法准确描述发生了什么。
在第2种情况中、您能否提供电路运行时栅极、源极和漏极的电压示波器捕获？ 如果您也可以获得导致损坏的周期的示波器捕获、这种情况 非常严重。
谢谢。
察赫
您好、Ali、
感谢您的测量和详细描述。
对于此电路、我有很多问题和疑虑、因此我有一些说明可帮助您完成故障排除过程。 请参阅我的以下注意事项。
1.) 情形1、LED 打开、VS 上的电压为0.692V。 假设 LED 上的压降为0.7V、这意味着 TLC555会灌入~190mA 的电流、这违反了绝对最大值、并可能导致器件损坏。
您必须增大 R10电阻器以将电流限制在安全水平。
我对电路的理解是、第1种情况(LED 开启)依靠555计时器处于输出低电平状态、这会呈现"准接地"以灌入流经 LED 的电流。 这肯定不是555计时器的典型用例。 在您的电路中、VS 电压为0.692V 、这让我相信您 会由于过流事件而引导电流通过555计时器的输出端的保护二极管。
增加 R10电阻、以防止过流事件。
2.) 对于出现故障的电路板、您认为使用探头将栅极直接接地是什么意思？ 您能否提供直接将栅极接地的电路图像？
3.) 我看到您正在将坞站 SIG 和开关节点连接至外部电路板。 您能否提供这一外部电路板的原理图？
4.) 对于发生故障的电路板、请从电路板上移除 NMOS、然后在简单的 NMOS 偏置电路中测试其功能。 您应该能够验证 NMOS 是否以这种方式损坏。 请提供测得的 VG、Vs、Vd。
5.) 从发生故障的电路板上移除 NMOS 后、请测试开关节点的功能以激活 LED。 这与情况2类似、不应需要填充 NMOS 即可正常运行。 请提供开关节点处的测量电压和 R10两端的电压。
6.) 从发生故障的电路板上移除 NMOS 后、请测试振动开关 SW1在将 TLC555输出驱动为高电平和低电平时的功能。 这与情况1类似、有助于确定计时器是否已损坏。 请提供在输出和 THRESH 引脚上测得的电压。
谢谢。
察赫
1.) 情形1、LED 打开、VS 上的电压为0.692V。 假设 LED 上的压降为0.7V、这意味着 TLC555的灌电流~190mA、这违反了绝对最大值、并可能导致器件损坏。您必须增大 R10电阻器以将电流限制在安全水平。
我使用 DMM 进行了加倍检查、当打开时、LED 上的压降为2.55V、R10上的压降为0.16V。 因此、我不认为 TLC555具有比绝对值更大的灌电流。
我对电路的理解是、第1种情况(LED 开启)依靠555计时器处于输出低电平状态、这会呈现"准接地"以灌入流经 LED 的电流。 这肯定不是555计时器的典型用例。 在您的电路中、VS 电压为0.692V 、这让我相信您 会由于过流事件而引导电流通过555计时器的输出端的保护二极管。
增加 R10电阻、以防止过流事件。
正如您在准 GND 中提到的、我将555用作锁存电路来灌入流经 LED 的电流。 我认为我不会触发过流、因为如果您只计算跨环路电压、那么基本上就像预期的那样正常。
Vs = Vled + VR + Vnmos
3.3V = 2.55 + 0.15 + 0.69
2.) 对于出现故障的电路板、您认为使用探头将栅极直接接地是什么意思？ 您能否提供直接将栅极接地的电路图像？
我是说我直接将一根导线从 GND 连接到 MOSFET 的栅极。 我没有照片。 我只是在 GND 和栅极之间跳线、在栅极处施加0V 以将其关闭。 在工作板中、它会拉低至0V、但在非工作板中、它不会
3.) 我看到您正在将坞站 SIG 和开关节点连接至外部电路板。 您能否提供这一外部电路板的原理图？
它只是一个具有4个引脚的连接器、即分别有两个用于电源的引脚和两个用于 Dock_Sig 和开关节点的引脚。 
相同电路板图片 第二个电路板图片
6.) 从发生故障的电路板上移除 NMOS 后、请测试振动开关 SW1在将 TLC555输出驱动为高电平和低电平时的功能。 这与情况1类似、有助于确定计时器是否已损坏。 请提供在输出和 THRESH 引脚上测得的电压。
TLC555即使在损坏电路板上也能工作、并且可按需要执行 case1功能(迄今为止、我尚未删除 NMOS)
