案例分析-电动开关为何失效？

案例分析-电动开关为何失效？   我们经常会遇到设计的时候一些不经意的问题，或者在先期设计的时候考虑不到的事情。我们来看这个例子：

在设计系统的时候，为了增加系统的可靠性和防止意外情况发生，我们总是会在重要的控制中加入手动开关控制这一终极策略，但是在这个案例中正是这个手动开关导致了电子开关的失效。这是一个Mosfet管和手动开关一起驱动继电器的例子，如果你这么设计了，那么相信不久你就会发现，Mosfet管不能工作了。

经过测试和分析，以上连接的拓扑能生成能破坏MOSFET的电压浪涌噪声。其机理是由于开关的机械抖动引起的噪声，带动继电器的线圈产生大的电压浪涌噪音注入模块内的Mos管上。尽管Mos管内存在保护（ESD和钳位电压限制器），损坏的区域还是在DS。
 

这个问题暴露了当前设计中限制MOSFET运用的问题，真正的问题在于MOSFET器件DS之间很脆弱，DS之间有一个寄生的三极管：

 

Mos管能够承受的dv/dt的能力是有限的，此外mos管也存在着最大击穿电压的限制。因此当Dv/dt过大的时候，它会打开寄生三极管，或者电压超过击穿电压，电流不能限制住的时候，Mos管都会损坏。经过试验和分析，mos管的损坏是由于寄生三极管被击穿而损坏了。

试验图形如上，可以发现开关关闭时候浪涌电压噪声很大。

对策：
我们尽量避免机械开关和电子开关并联控制继电器线圈这样的拓扑结构。如果无法避免，我们可以用三极管取代MOSFET器件来驱动mos管，或者加上保护器件如压敏电阻器，TVS之类。