Posso assumir componentes falsificados?

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Recentemente, recebi uma série de 10 PCBs de um fabricante na China e estou preocupado que eles tenham começado a cortar custos e a adquirir peças falsificadas. Aqui está o porquê:

Eu os mandei fazer a produção completa (PCB Fab, aquisição de componentes, montagem). Eu os usei no passado e eles foram muito bons, embora com um erro ocasional.

Notei nas placas 4/10, o circuito abaixo não se comportando conforme o esperado:

esquemático

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Nas placas defeituosas, enquanto esperamos que as tensões de porta de Q3 + Q5 sejam ~ 0 V (se a saída NOR = 1 (5V)) ou ~ 12 V (se a saída NOR = 0 (GND)), as tensões da porta foram em qualquer lugar de 3-7 V ...

Aqui está o porquê de desconfiar das partes:

  1. Usamos esse circuito exato nas iterações anteriores da PCB, com o mesmo fabricante, e não vimos esse problema. Somente as alterações são pequenas diferenças no layout da placa de circuito impresso.
  2. Depois de remover manualmente o Q1, o Q3 e o Q5, e substituí-los por peças que eu tinha da Digikey, o circuito funciona como esperado. Eu fiz isso em três painéis, e todos os três passaram do não trabalho para o trabalho.

Os números de peça NPN + PMOS relevantes são fornecidos abaixo, estão os links de folha de dados: DMP3010 MBT2222

Alternativamente, se algo parece fundamentalmente errado com o circuito, sou todo ouvidos. Mas é um circuito bastante comum e simples e, como mencionado, eu usei em iterações anteriores sem nenhum problema.

Jim
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Você fez a coisa errada ao substituir todos os três componentes. Saiba que você não sabe qual dos três é a verdadeira falha. Supondo que, mesmo que eles usem FETs falsos e que ainda sejam dispositivos FET de porta isolados, parece mais provável que o Q1 seja o seu problema. Seu valor de R1 é bastante alto (10k), então eu imagino que o problema mais provável é que o vazamento do primeiro trimestre seja alto. Isso pode ser causado por superaquecimento durante a soldagem e talvez eles tenham um problema de refluxo de PCB e sejam soldados à mão como retoque / reparo.
precisa
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10 placas podem ser montados manualmente, dependendo da complexidade, pode ser apenas um erro humano na colocação / solda
sstobbe
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Você tem algum tipo de dispositivo de teste para gerar gráficos de desempenho dos componentes? Se você encontrar consistentemente desvios de peças de origem adequada, elas serão falsificadas. Se eles apenas se comportam como componentes quebrados, eles são componentes quebrados.
PlasmaHH 4/17
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@ Jim sim visuais / continuidade / resistência etc. Nota seu projeto tem um requisito de energia sequenciamento de 12V antes 5V caso contrário, a tensão de pull-up portão é indefinido e pode metade ligar Q5 fazendo-a queimar
sstobbe
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@Jim. Quando você tiver uma placa defeituosa com este tipo de falha ... 1) Coletor Q1 curto até o terra ... se os interruptores de saída ligarem, eles estarão funcionando corretamente. 2) se o coletor Q1 não subir para 12 v, remova Q1. Se a tensão subir para 12 V Q1 estiver vazando, se a tensão no trilho do coletor R1 / Q1 não aumentar, Q3 ou Q5 está ruim. Eu também sugiro que você precise alterar o valor de R1 para cerca de 1-3k Ohm em versões futuras.
precisa

Respostas:

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Você tem que provar que as peças estão ruins. Eles podem ser danificados por ESD.

Se você tivesse puxado apenas o Q5 ou Q3 e medido V (Q1-C), isso teria isolado a peça como o problema. Em seguida, verifique se R1 é 10k e não 10M ou outra coisa.

A única fraqueza no projeto é que o desligamento do circuito é lento e a reatância da carga é desconhecida.

Normalmente, qualquer FET (como este classificado para 8mΩ @ VGS = -10V) é acionado por uma resistência de cerca de 1000x (8Ω conforme usado na folha de dados), mas a sua proporção R1 / RdsOn é de cerca de 10 milhões. Isso torna lento e propenso a oscilações com feedback indutivo / capacitivo disperso para reduzir a tensão, dependendo do layout.

  • você também está colocando ~ (4V-0.7) /1k=3.3mA na base e é capaz de conduzir >> 100mA na capacitância Ciss da porta, até que o Vce esteja saturado. Mas o pullup para desligar é de apenas 12V / 10k = 1,2mA, o que resulta em um comportamento de desligamento falso. Mais margem de projeto usaria 1k para R1, no máximo.

Conclusão:

Teste os FETs quanto a danos por ESD, vazamento no portão conforme descrito acima. Reduza R1.

Não há suposição de se / quando ocorreu o dano ESD.

Artigo sobre partes do Clone.

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

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Obrigado Tony. Usei um R1 mais alto para minimizar o consumo de energia e porque a velocidade de troca não é um requisito de desempenho para nós; essa é uma chave de redefinição usada por alguns segundos a cada poucas horas. No entanto, não considerei o aspecto da proteção. Vou ter que olhar mais de perto com o escopo.
Jim
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Eu suspeito que eles podem ter substituído um MOSFET que possui zeners de proteção de porta de baixa tensão para as peças DI. Não há motivação para o sub-primeiro trimestre, eles são muito baratos na China e qualquer parte semelhante funcionaria também. Os MOSFETs, por outro lado, são caros.

Seu circuito é desligado lentamente, o que pode causar muita tensão nos MOSFETs se as cargas forem de baixa impedância, mas isso provavelmente não causaria o efeito observado (embora possa ser concebível sob algumas condições).

Se você tem outro conselho que se comporta mal, tente trocar apenas o terceiro trimestre, se quiser testar minha teoria. Você também pode entrar em contato com a DI com uma foto de alta qualidade das marcações das peças e perguntar se elas correspondem às peças feitas para venda em qualquer lugar do mundo. É claro que você pode compará-los visualmente com as peças que você comprou através da distribuição, mas muitas vezes existem várias instalações de embalagem usadas e as marcações podem variar um pouco, especialmente (mas não exclusivamente) para códigos de datas muito diferentes, portanto, a diferença não é conclusiva. Se eles parecem exatamente ( para um olho crítico ) o mesmo, incluindo o método de marcação, fonte e pequenos recursos na moldagem de transferência, é uma boa indicação de que as peças saíram da mesma fábrica.

Por uma quantidade tão pequena, eles provavelmente enviaram alguém ao mercado (em Shenzhen, em Huaqiang bei lu) e obtiveram todas as peças disponíveis de um dos muitos fornecedores de varejo. Se você quiser ter 100% de certeza, envie suas próprias peças, especialmente se as quantidades forem modestas).

Spehro Pefhany
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Ótimo conselho. Algumas perguntas de acompanhamento: 1. o que você consideraria baixa impedância nesse contexto? O 5 V Fet está alternando entre 25-750 mA, o 12 V FET de 100 mA - 5 A ..... 2. Acho que vou acompanhar o DI. 3. Bom pensamento sobre o envio de nossas próprias peças; fizemos isso no passado e não vimos o problema.
Jim
Dado que ainda não cheguei à raiz do problema, devo considerá-lo sem resposta? Você e o @Tony deram ótimos conselhos acionáveis, mas não tenho certeza neste momento.
Jim
Se a dissipação de energia no MOSFET for excessiva durante a comutação. Pelo que você diz, duvido que seja um problema. Você pode selecionar a resposta que for mais útil ou nenhuma, ou adiar e fazer mais tarde. Você decide.
Spehro Pefhany
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Aposto que você tem um problema de peças. No entanto, o problema provavelmente se deve ao seu MBT2222. Um transistor N2222a genérico amplamente usado provavelmente está sendo trocado e que foi fabricado por centenas de fabricantes para quem sabe quais especificações.

Richard Thirsk
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