¿Puedo asumir componentes falsificados?

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Recientemente recibí una serie de 10 PCB de un fabricante en China, y me preocupa que hayan comenzado a cortar esquinas y a obtener piezas falsificadas. Aquí es por qué:

Les pedí que realizaran una producción completa llave en mano (PCB Fab, adquisición de componentes, montaje). Los he usado en el pasado y han sido bastante buenos, aunque con un error ocasional.

Noté en las placas de 4/10, el circuito a continuación no se comporta como se esperaba:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En los tableros defectuosos, mientras esperamos que los voltajes de puerta de Q3 + Q5 sean ~ 0 V (si la salida NOR = 1 (5V)) o ~ 12 V (si la salida NOR = 0 (GND)), los voltajes de la puerta fueron en cualquier lugar de 3-7 V ...

Aquí es por qué sospecho de las partes:

  1. Hemos utilizado este circuito exacto en iteraciones anteriores de la PCB, con el mismo fabricante, y no he visto este problema. Solo los cambios son pequeñas diferencias en el diseño de PCB.
  2. Después de quitar Q1 Q3 y Q5 a mano, y reemplazarlos con partes que tenía de Digikey, el circuito funciona como se esperaba. He hecho esto en 3 tableros, y los 3 pasaron de no trabajar a trabajar.

Los números de pieza relevantes de NPN + PMOS se proporcionan a continuación, aquí están los enlaces de la hoja de datos: DMP3010 MBT2222

Alternativamente, si algo parece fundamentalmente incorrecto con el circuito, soy todo oídos. Pero es un circuito bastante común y simple, y como mencioné, lo he usado en iteraciones anteriores sin ningún problema.

Jim
fuente
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Hizo lo incorrecto al reemplazar los tres componentes. Sepa que no sabe cuál de los tres es la verdadera falla. Suponiendo que incluso si usaran FET falsos y que todavía son dispositivos FET de puerta aislada, parece más probable que el Q1 sea su problema. Su valor R1 es bastante alto (10k), así que me imagino que el problema más probable es que la fuga de Q1 es alta. Esto podría deberse al sobrecalentamiento durante la soldadura y tal vez tengan un problema de reflujo de PCB y estén soldando a mano como retoque / reparación.
Jack Creasey
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10 tableros pueden ensamblarse a mano dependiendo de la complejidad, puede ser un error humano en la colocación / soldadura
sstobbe
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¿Tiene algún tipo de accesorio de prueba para generar gráficos de rendimiento de los componentes? Si puede encontrar constantemente desviaciones de las piezas de origen adecuado, son falsificadas. Si solo se comportan como componentes rotos, son componentes rotos.
PlasmaHH
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@ Jim sí visual / continuidad / resistencia, etc. Tenga en cuenta que su diseño tiene un requisito de secuencia de potencia de 12 V antes de 5 V, de lo contrario, el voltaje de
apertura de
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@Jim. La próxima vez que tenga una placa defectuosa con este tipo de falla ... 1) Cortar el colector Q1 a tierra ... si los interruptores de salida se encienden, entonces están funcionando bien. 2) si el colector Q1 no sube a 12 v, elimine Q1. Si el voltaje aumenta a 12 V, Q1 tiene fugas, si el voltaje en la pista del colector R1 / Q1 no aumenta, entonces Q3 o Q5 es malo. También te sugiero que necesites cambiar el valor de R1 a aproximadamente 1-3k Ohm en futuras versiones.
Jack Creasey

Respuestas:

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Tienes que demostrar que las partes son malas. Pueden ser dañados por ESD.

Si solo hubiera sacado el Q5 o Q3 y hubiera medido V (Q1-C), eso habría aislado la parte como el problema. Luego verifique que R1 sea 10k y no 10M u otra cosa.

La única debilidad en el diseño es que el apagado del circuito es lento y se desconoce la reactancia de carga.

Normalmente, cualquier FET (como este clasificado para 8mΩ @ VGS = -10V) es impulsado por una resistencia de controlador de puerta de aproximadamente 1000x (8Ω como se usa en la hoja de datos), pero su relación R1 / RdsOn es de aproximadamente 10 millones. Esto lo hace lento y propenso a las oscilaciones con retroalimentación inductiva / capacitiva parásita al voltaje de la puerta dependiendo del diseño.

  • también está poniendo ~ (4V-0.7) /1k=3.3mA en la base y es capaz de conducir >> 100mA en la capacitancia de la puerta Ciss, hasta que Vce esté saturado. Pero el pullup para apagar es solo 12V / 10k = 1.2mA lo que resulta en un comportamiento de apagado espurio. Más margen de diseño usaría 1k para R1 como máximo.

Conclusión:

Pruebe los FET para detectar daños por ESD, fugas en la puerta como se indica arriba. Reducir R1.

No se asume si / cuando ocurrió el daño ESD.

Artículo sobre partes clonadas.

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

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
fuente
Gracias Tony Utilicé un R1 más alto para minimizar el consumo de energía y porque la velocidad de conmutación no es un requisito de rendimiento para nosotros; Este es un interruptor de reinicio utilizado durante unos segundos cada pocas horas. Sin embargo, no consideré el aspecto de protección. Tendré que mirar más de cerca con el alcance.
Jim
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Sospecho que pueden haber sustituido un MOSFET que tiene zeners de protección de puerta de bajo voltaje para las piezas DI. No hay motivación para sub Q1, son muy baratos en China y cualquier parte similar también funcionaría. Los MOSFET, por otro lado, son caros.

Su circuito se apaga lentamente, por lo que podría ejercer una gran presión sobre los MOSFET si las cargas son de baja impedancia, pero eso probablemente no causaría el efecto observado (aunque podría concebiblemente bajo algunas condiciones).

Si tiene otra placa que se comporta mal, intente cambiar solo Q3 si desea probar mi teoría. También puede contactar a DI con una foto de alta calidad de las marcas de piezas y preguntarles si coinciden con las piezas hechas para la venta en cualquier parte del mundo. Por supuesto, puede compararlos visualmente con las piezas que compró a través de la distribución, pero a menudo se utilizan múltiples instalaciones de embalaje y las marcas pueden variar un poco, especialmente (pero no exclusivamente) para códigos de fecha muy diferentes, por lo que la diferencia no es concluyente. Si se ven exactamente (desde un punto de vista crítico ) igual, incluido el método de marcado, la fuente y las pequeñas características en la moldura de transferencia, es una buena indicación de que las piezas salieron de la misma fábrica.

Por una cantidad tan pequeña, probablemente enviaron a alguien al mercado (en Shenzhen, en Huaqiang bei lu) y obtuvieron las piezas disponibles de uno de los muchos vendedores minoristas. Si desea estar 100% seguro, envíeles sus propias piezas, especialmente si las cantidades son modestas).

Spehro Pefhany
fuente
Buen consejo. Un par de preguntas de seguimiento: 1. ¿Qué consideraría baja impedancia en este contexto? El Fet de 5 V está cambiando de 25-750 mA, el FET de 12 V de 100 mA - 5 A ..... 2. Creo que haré un seguimiento con DI. 3. Buen pensamiento sobre el envío de nuestras propias partes; Hemos hecho esto en el pasado y no hemos visto el problema.
Jim
Dado que aún no he llegado a la raíz del problema, ¿debería considerar este problema sin respuesta? Tanto usted como @Tony dieron excelentes consejos prácticos, pero no estoy seguro en este momento.
Jim
Si la disipación de energía en el MOSFET es excesiva durante la conmutación. Por lo que dices sobre dudo que sea un problema. Puede seleccionar la respuesta que sea más útil o ninguna, o diferir y hacerlo más tarde. Tu decides.
Spehro Pefhany
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Apuesto a que tienes un problema con las piezas. Sin embargo, es probable que el problema se deba a tu MBT2222. Es probable que se haya cambiado un transistor genérico N2222a ampliamente utilizado y que haya sido fabricado por cientos de fabricantes para quién sabe qué especificaciones.

Richard Thirsk
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