Limitación de corriente de entrada MOSFET de canal P: problema de quemado del transistor

Datos muy bien presentados.
Y es bueno ver fotos bien iluminadas y lo suficientemente enfocadas.

En la simulación, está excediendo el SOA (área de operación segura) del FET, o tal vez simplemente está bailando a lo largo de sus bordes exteriores.
En el mundo real, estás intentando, sin éxito.
Murphy prefiere el mundo real cuando se trata de problemas de humo mágico.

Si bien, como señala Bimpelrekkie, tiene muy poco disipador de calor, es probable que incluso eso no lo salve, ya que los gráficos SOA se relacionan con la unión a la operación ambiental, e incluso un disipador de calor infinito en la carcasa probablemente no será suficiente.

La provisión de enlaces de hojas de datos siempre es una buena idea.
Hoja de datos de SiRA01DP aquí .
Gráficos anteriores de la página 4.
Mire varias combinaciones de voltaje y corriente que caen en aproximadamente la línea de 100 ms.
Está intentando disipar aproximadamente 20 W durante aproximadamente 100 ms. Los valores permitidos de V x I para una duración de alrededor de 100 mS están por debajo de los valores que está utilizando.

PRUEBE una cantidad decente de disipador de calor, pero no se sorprenda si no funciona.

Lo que ha olvidado es el hecho de que cuando el MOSFET limita la corriente, disipará la energía y se calentará . Está utilizando un MOSFET relativamente pequeño y no lo ha soldado a una placa de cobre grande que pueda eliminar este calor.

Puede intentar soldar una placa de cobre o una pieza de material de PCB con una gran área de cobre al MOSFET para eliminar el calor. O podría usar un MOSFET en una carcasa más grande, estos generalmente pueden calentarse un poco más antes de romperse. Opcionalmente, use un MOSFET que tenga un orificio de montaje para conectar un disipador de calor.

Estoy encendiendo el transistor lentamente 150 ms

No importa cuán rápido o lento se encienda el FET, la cantidad de energía que debe disipar es la misma (suponiendo que la resistencia en otras partes del circuito sea insignificante). Encenderlo 'lentamente' no ayudará a menos que el calor tenga tiempo de alejarse del troquel.

No tiene un disipador de calor adecuado en el FET, por lo que si la alimentación se cicla varias veces en un período de unos pocos segundos, el FET retendrá la mayor parte de su calor y la temperatura de unión aumentará cada vez que se encienda la fuente de alimentación. en. Haga eso suficientes veces y el FET caducará, incluso si un solo pulso de corriente no fue suficiente para dañarlo.

Otro problema es que el capacitor C3 se descarga tan lentamente como se carga, por lo que si la alimentación se apaga y se vuelve a encender en unos pocos segundos, el FET se encenderá instantáneamente y no limitará la corriente máxima como se esperaba. Para reducir el tiempo de descarga de C3, puede conectar un diodo a través de R3, con el ánodo a tierra para que descargue el capacitor a medida que cae el voltaje de salida (use un diodo Schottky para la caída de voltaje más baja).

Si limitar la corriente máxima es su único objetivo, entonces podría ser mejor colocar una resistencia en el FET para limitar la corriente de entrada y luego encender el FET para evitarlo después de que los capacitores se hayan cargado. Para obtener el mejor efecto, también querrá evitar que la carga consuma toda la corriente hasta que los condensadores estén completamente cargados. Si esto es demasiado complicado, al menos disipe el calor del FET correctamente y limite la velocidad a la que la energía se puede apagar y volver a encender (por ejemplo, diciéndoles a los usuarios que no lo hagan).

a veces el transistor está completamente abierto durante la conexión de la fuente de alimentación

No hay nada que drene la carga de la puerta cuando la fuente de alimentación V1 está desconectada, como sucedería en un circuito físico. Su simulación actúa como si tuviera una fuente de voltaje ideal que cambió entre voltaje completo y 0V. No estás haciendo eso en tu banco, solo estás desconectando cosas. Pruebe una simulación con un interruptor entre V1 y el resto del circuito, y verá exactamente lo que está pasando. El transistor permanecerá encendido después del primer evento de desconexión y permanecerá así hasta el final de la simulación, como lo hará en la vida real. Son solo las fugas parásitas las que descargan cosas en el prototipo, y esta descarga es demasiado lenta.