之前開發過一個產品，前期原理圖和PCB都是自己設計，PCB設計完成后，安排PCB打樣，備料，貼片。樣板回樣后，硬件調試，軟件調試，驗證了電路，發現原理圖和PCB存在BUG,于是修改了原理圖，進行了PCB改板。第二次打樣后，驗證樣板沒有什么問題，安排了測試，也沒有發現什么問題。之后，產品就進入了小批量試產階段，做了100套，生產出成品后，發了一些給客戶體驗。本來以為產品已經成熟了，做好了計劃，準備大批量生產。結果，過了一段時間后，有一個客戶反饋有一臺機器有故障，退了回來。我們排查后，發現是一個型號為AO3401的MOS管燒了。我們把AO3401 MOS管焊下來，重新焊上一個好的AO3401 MOS管后，機器就恢復正常了。我們在想是什么原因把這個AO3401損壞了呢？為什么之前的調試和測試都沒有出現過呢？會不會是一個偶發事件，這個MOS管本來就是一個不合格的產品，也許它的各項參數都是在臨界點處，剛開始使用時，功能是正常的，后面長時間使用后，溫度升高，各項參數發生溫度漂移，比如耐壓值，耐流值等，如果是耐壓值或耐流值發生變化，就有可能會被過壓或者是過流損壞。帶著這些問題，我們開始認真分析電路。電路如下。 從上面的電路中，我們可以分析出它的工作原理。長按按鍵K1時，R1,R2和D18形成了回路，MOS管Q1 AO3401的VGS 電壓等于R1和R2的分壓VBAT*R1/(R1+R2),這里的VBAT滿電是16.8V,算出結果是16.8*100*（100+10）=15.27V，滿足了PMOS管的導通條件，因此Q1導通，然后系統開始上電，單片機檢測到有按鍵按下，判斷是長按，就置高POW_EN,NPN三極管Q24就導通，這時松開按鍵，Q1還是能滿足導通條件，會一直保持導通狀態，系統一直維持上電狀態，這樣就完成了一個開機的過程。如果在開機狀態時，長按按鍵K1,單片機檢測到KEY被拉低后，判斷如果是長按，就會把POW_EN置低，三極管Q1截止，這時松開按鍵后，MOS管Q1不滿足導通條件，Q1截止，系統的電源就會被斷開，這樣就完成了一個關機過程。 分析完成電路的工作原理后，我們查看了AO3401的規格書，相關參數如下： 仔細查看了規格書，結果發現了一個很嚴重的問題。AO3401的VGS最大工作電壓是12V,而上面電路在工作時，AO3401的VGS的電壓是15.27V，已經超過了12V，這個問題應該是損壞AO3401最主要的原因。之前沒有發現，可能電池沒有長期工作在滿電16.8V的狀態。 針對這個問題，我們想到了兩個解決方案。 第一種方案：將R1改成10K,這樣電路在工作時，AO3401的VGS的電壓是VBAT*R1/(R1+R2)=16.8*10/(10+10)=8.4V,小于AO3401的VGS最大工作電壓12V，排除了過壓損壞器件的風險，如下圖所示。 第二種方案：將AO3401換成CJK3407,因為CJK3407的VGS最大可達到20V，如下圖所示。 最后，為了保險起見，在量產的時候我們綜合了兩種方案，把R1改成了10K, 將AO3401換成了CJK3407 。 幸好是在小批量試產時發現了這個問題，不然大批量生產后，賣到客戶手里，出現故障后，就有批量退貨的可能了，那么損失就慘重了。 (mbbeetchina)