我有一个设计，我继承了一个非常标准的 n 通道 MOSFET，驱动一个控制电机和执行器的继电器。
在最近的构建中，我们开始在 n 沟道 MOSFET 上获得 50% 的故障率。以前，我们没有任何 MOSFET 故障。到目前为止，我能找到的唯一区别是继电器和 MOSFET 上的不同日期代码。否则什么都没有改变。
mosfet 是 ON Semiconductor 的 2N7002LT1G
继电器是欧姆龙电子 G6RL-1-ASI-DC24
反激二极管是 ON 半导体 MRA4003T3G
ON Semiconductor检查了mosfet，发现它很可能被过高的电压破坏了。但到目前为止，我还没有看到 30V 以上的 MOSFET 上的电压尖峰。
这是带有mosfet/继电器/二极管的电路部分。
我猜二极管在您最近的构建中没有正确焊接，或者您可能有一些坏零件。取其中一块发生故障的电路板，更换 FET，并在继电器关闭时用快速示波器查看漏极。然后回流二极管周围的所有焊接连接，甚至可能直接从二极管焊接导线到继电器并再次查看信号。
您显示原理图，但不显示物理布局。二极管相对于继电器和场效应管在哪里？如果它离得太远，那么它的电感会部分地破坏它的目的。
另一种可能性是这一直是一个糟糕的设计，现在你得到了一些差异很重要的部分。尝试立即在继电器上放一个小帽。这将减慢电压变化，以便电路的其他部分跟上。如果继电器不在板上，则必须单独保护 FET 漏极。这可能意味着板上有一个单独的反向二极管，也可能是一个小电容在漏极上接地。您不想放太多，因为它会在打开时引起小浪涌，但是 100 pF 到 nF 左右应该会减慢电压变化。
VBATT是多少电压？为什么二极管不是肖特基？
将 R38 更改为 10k 可能会有所帮助。
在栅源之间添加一个齐纳二极管可能会有所帮助
显示所有相关电路可能会有所帮助 - 在这种情况下，隐藏在 ACTCTRL1 后面的内容可能相关，也可能不相关。
为什么它会在批次之间变化并不明显，但要检查的是栅极电压永远不会超过（或接近其最大额定值（Vgsmax）。这取决于 ACTCTRL1 的阻抗。米勒电容将耦合来自漏极的关断电压到栅极，必须通过附加的栅极阻抗将其钳位到小于 Vgsmax。Vgsmax 可能在 FET 批次之间有所不同，但这不太可能。
如果有任何疑问，那么在栅极到源极之间放置一个电压略高于 V_gate_drive_max 的齐纳二极管（阴极到栅极，因此齐纳二极管通常不会导通）。
R38 可能远高于 100k 所需的值。奇怪的是，这可以说是 10k，并且这可能已经在批次之间进行了更改而没有通知。米勒电容能量必须将其驱动至高于 Vgsmax 以破坏 FET，因此 10k 使得这 10 倍更难的能量明智。使用 5V 驱动器，10k 将需要 0.5 mA 驱动器，因此大多数驱动器对此没有问题。如果 ACTCTRL1 不是直接连接到驱动引脚并且具有串联电阻，则可能需要按比例减小。
您可能需要更快的二极管。我为该部分提取的数据表没有列出前向恢复时间，这通常意味着它足够长，以至于没有人关心恢复时间会使用它。一批二极管的恢复时间可能较快，另一批则较慢，现在您已经获得了较慢的一批，电感冲击足以在二极管恢复之前破坏您的 FET。
您提到故障分析指向过压，因此这可能无关紧要，但请确保二极管没有放反。使用 500ma（最大）的 FET 和 1A（最大）的二极管，几乎可以肯定 FET 在正向偏置二极管的情况下会首先失效。
我们曾经有一家装配厂用像你这样的 SMT 二极管对我们进行此操作（丝印完全被零件遮住了）。花了很长时间才找到，但很简单……在一个新的装配厂。