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生活的案例LDO异常损坏的原因之一

黄工的嵌入式技术圈 2020-01-09 14:51 次阅读

  

  我们公司有一批产品,使用的LDO型号是LM8805SF5-3.3,但在产品批量生产过程中却出现了电源无输出现象,查找发现是LDO损坏了,出现的概率大概是3%。

  先看看经常损坏的LDO电路图,这种电路是LDO常见的电路,也是手册推荐的电路:

  

  现在对电路可能损毁的原因进行分析:

  1.首先,LDO电源输入来源VCC_5V是来自另外的DC-DC,不存在输入浪涌或者高压的情况,这点用示波器测过(排除)。

  2.输出接的是MCU,型号是STM32F103RBT6,就算单片机全部外设开启也才150MA的电流,电路设计是符合要求的,应该不存在输出过流把LDO烧毁的现象(排除)。

  3.静电,什么样的静电能跑到电路板中央把LDO击穿而不把其他元器件损坏,生产人员也是全部戴静典手套和静电手环(排除)。

  4.LDO质量问题。接下来分析是不是LDO质量问题。

  如果说是LDO的质量问题,但电路板上有一个同型号,输出也是3.3V的LDO,他从来没有出现过问题,如图:

  

  这个电路的电源输入同样来自DC-DC,跟上面的LDO电源来源一样,输出接的是另外一个电路(这个不方便透露),电流需求大概在80MA左右,他从来没有出现过问题,那么问题来了,排除了上面的原因还有那些原因呢?

  可能聪明的小伙伴已经注意到电路的不同了,一个是通过10K电阻上拉来自举,一个是通过单片机进行控制,当然,PWR_C的电平不是0V就是5V。

  通过上面的对比分析,我将目光转到LDO的控制引脚上面,我猜测是LDO的控制引脚被损坏了,但怎么损毁的呢?

  下面又来一波分析:

  1.数据手册上,LDO控制引脚的输入电平是0-5V,一般电路设计厂家都会留有余量,上电电压过高应该是不可能的。

  2.上面的两张图,不同点是一张接5V,一张接单片机,但单片机输出也是5V,两个控制引脚都是5V,那么究竟是什么损坏LDO的控制引脚呢?百思不得其解。

  在后来我重温开关电路的时候我看到了这样一句话,我描述给你们看:

  

  栅极串联电阻R2为限流电阻,防止输入电压变换的瞬间导致栅极电流超额而损坏场效应管,下拉电阻R3用来确保无输入信号时(即悬空)时场效应管处于截止状态。

  当我看到这句话时我就想到了联想到了LDO异常损坏现象,并且马上猜测厂家控制引脚部分是用MOS管来控制的,OK,说干就干,首先我在数据手册上找到了引脚控制部分的极限参数:  

  上面写到EN SUPPY CURRENT 是0.01-1uA,通过计算发现上面R1045的电阻10K是电流是超了,也就是说输入电压变换的瞬间也就是开关机瞬间导致栅极电流超额而损坏场效应管。

  以下是给出的解决办法:

  1.限流:通过加大电阻限制流入控制引脚部分的电流,也就是说R1045的10k电阻是不适合的,通过多种试验,我把选择范围确定在100K到1M之间,也就是把R1045换成100k。

  2.分流:具体方法是通过并联一个电阻并在控制引脚部分,把原先流入控制引脚部分的电流分一部分出去,串联通过加大电阻限流,并联分流。最后我选择了限流,选择100K作为限流电阻,最后通过量产,从此LDO再也没有异常损坏了,问题解决了


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KA278R12C 2A固定12V低压差稳压器(LDO)

KA278R05C 2A固定5V低压差稳压器(LDO)

信息KA278RXXC是适合各种电子设备的低压降稳压器。 它通过TO-220-4铅全模封装提供恒压电源。 KA278RXXC的压降在额定满载电流(2A)下低于0.5V。 该稳压器具有各种功能,如峰值电流保护、热关断和过压保护。KA278RXXC系列(33/05/51/09/12) 2A/3.3V、5V、5.1V、9V和12V输出低压降稳压器 TO-220全模封装(4引脚) 过流保护和热关断 过压保护和短路保护 具有输出禁用功能 KA278RA05C 标称5V输出,无需调节 输出可在1.25V与32V之间调节 2A输出低压降稳压器 TO-220全模封装(4引脚) 过流保护和热关断 过压保护和短路保护...
发表于 04-18 20:46 38次 阅读
KA278R05C 2A固定5V低压差稳压器(LDO)

KA278R33C 2A固定3.3V低压降稳压器(LDO)

信息KA278RXXC是适合各种电子设备的低压降稳压器。 它通过TO-220-4铅全模封装提供恒压电源。 KA278RXXC的压降在额定满载电流(2A)下低于0.5V。 该稳压器具有各种功能,如峰值电流保护、热关断和过压保护。KA278RXXC系列(33/05/51/09/12) 2A/3.3V、5V、5.1V、9V和12V输出低压降稳压器 TO-220全模封装(4引脚) 过流保护和热关断 过压保护和短路保护 具有输出禁用功能 KA278RA05C 标称5V输出,无需调节 输出可在1.25V与32V之间调节 2A输出低压降稳压器 TO-220全模封装(4引脚) 过流保护和热关断 过压保护和短路保护...
发表于 04-18 20:46 4次 阅读
KA278R33C 2A固定3.3V低压降稳压器(LDO)

LM2931 稳压器,LDO,可调输出,100 mA,60 V负载突降保护

信息 LM2931系列包括正固定和可调输出低压差(LDO)线性稳压器,专门设计用于在极低输入时保持适当调节 - 输出电压差。这些器件能够提供超过100 mA的输出电流,并在10 mA输出时具有0.4 mA的低偏置电流。这些器件主要设计用于在恶劣的汽车环境中生存,可保护所有外部负载电路免受因反向电池连接,两次电池跳转启动以及负载突降期间过度线路瞬态引起的输入故障情况。该系列还包括内部限流,热关断,此外,还能够通过镜像插入来承受临时上电。由于低压差和偏置电流规格,LM2931系列非常适用于需要延长有用电池寿命的电池供电的工业和消费类设备。 'C'后缀可调输出稳压器具有输出抑制引脚,在基于微处理器的系统中非常有用。 输入到输出电压差 输出电流超过100 mA 低偏置电流 60 V负载突降保护 -50 V反向瞬态保护 热关断时的内部限流 临时镜像保护 非常适合电池供电设备 经济型5引脚TO-220封装,带有两个可选引线 可提供表面贴装SOP-8,D PAK和DPAK封装 高精度(+/- 2%)参考(LM2931AC)可用 规格参数 < BR /> 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:39 38次 阅读
LM2931 稳压器,LDO,可调输出,100 mA,60 V负载突降保护

LM138 采用气密封装的 5A 可调节输出线性稳压器/LDO

信息描述 The LM138 series of adjustable 3-terminal positive voltage regulators is capable of supplying in excess of 5 A over a 1.2-V to 32-V output range. They are exceptionally easy to use and require only 2 resistors to set the output voltage. Careful circuit design has resulted in outstanding load and line regulation, comparable to many commercial power supplies. The LM138 family is supplied in a standard 3-lead transistor package.A unique feature of the LM138 family is time-dependent current limiting. The current limit circuitry allows peak currents of up to 12 A to be drawn from the regulator for short periods of time. This allows the LM138 to be used with heavy transient loads and speeds start-up under full-load conditions. Under sustained loading conditions, the current limit decreases to a safe value protecting the regulator. Also included on the chip are thermal overload protection and safe area protection for the power transistor. Overload protection...
发表于 04-18 20:31 51次 阅读
LM138 采用气密封装的 5A 可调节输出线性稳压器/LDO

LM350A-MIL 3A可调输出线性稳压器/ LDO

信息描述 The LM150 series of adjustable 3-terminal positive voltage regulators is capable of supplying in excess of 3A over a 1.2V to 33V output range. They are exceptionally easy to use and require only 2 external resistors to set the output voltage. Further, both line and load regulation are comparable to discrete designs. Also, the LM150 is packaged in standard transistor packages which are easily mounted and handled.In addition to higher performance than fixed regulators, the LM150 series offers full overload protection available only in IC's. Included on the chip are current limit, thermal overload protection and safe area protection. All overload protection circuitry remains fully functional even if the adjustment terminal is accidentally disconnected.Normally, no capacitors are needed unless the device is situated more than 6 inches from the input filter capacitors in which case an input bypass is needed. An output capacitor can be added to improve transi...
发表于 04-18 20:24 8次 阅读
LM350A-MIL 3A可调输出线性稳压器/ LDO

L88M05T 线性稳压器(LDO),17 V,5 V / 0.5 A.

信息 L88M05T是低压差线性稳压器IC,输出电流为0.5 A.因为它们可以在低输入输出电压差下工作,它们有助于更小和更多高效设置电源,是视听和办公自动化设备的最佳选择。 输出电压:5V 500 mA输出电流 低最小输入输出电压差(0.4V典型值)可以节省能源并使变压器尺寸小型化。 使用紧凑型TP-3H电源组件可以使设备尺寸小型化。 板上的表面安装允许允许的功率 通过各种成型产品增强安装灵活性。...
发表于 04-18 20:17 47次 阅读
L88M05T 线性稳压器(LDO),17 V,5 V / 0.5 A.

TPS71525-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (2.5V)、高输入电压、低静态电流

信息描述 The TPS71525 low-dropout (LDO) voltage regulator offers the benefits of high input voltage, low-dropout voltage, low-power operation, and miniaturized packaging. The TPS71525, which operates over an input range of 2.5 V to 24 V, is stable with any capacitor (≥ 0.47 µF). The low-dropout voltage and low quiescent current allow operations at extremely low power levels. Therefore, the TPS71525 is ideal for powering battery management ICs. Specifically, since the TPS71525 is enabled as soon as the applied voltage reaches the minimum input voltage, the output is quickly available to power continuously operating battery charging ICs.The usual PNP pass transistor has been replaced by a PMOS pass element. Because the PMOS pass element behaves as a low-value resistor, the low-dropout voltage, typically 415 mV at 50 mA of load current, is directly proportional to the load current. The low quiescent current is stable over the entire range o...
发表于 04-18 20:06 97次 阅读
TPS71525-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (2.5V)、高输入电压、低静态电流

TPS54116-Q1 具有 4A/2MHz VDDQ DC/DC 转换器、1A VTT LDO 和 VTTREF 的汽车类 DDR 电源解决方案

信息描述 TPS54116-Q1 器件是一款功能全面的 6V、4A 同步降压转换器,其配有两个集成型 MOSFET 以及带 VTTREF 缓冲参考输出的 1A 拉/灌电流双倍数据速率 (DDR) VTT 终端稳压器。TPS54116-Q1 降压稳压器通过集成 MOSFET 和减小电感尺寸来最大限度减小解决方案尺寸,开关频率最高达 2.5MHz。开关频率可设置在中波频段以上以满足噪声敏感型 应用 的需求,而且能够与外部时钟同步。同步整流使频率在整个输出负载范围内保持为固定值。效率通过集成 25mΩ 低侧 MOSFET 和 33mΩ 高侧 MOSFET 得到了最大限度的提升。逐周期峰值电流限制在过流状态下保护器件,并且可通过 ILIM 引脚上的电阻进行调整,从而针对小尺寸电感进行优化。VTT 终端稳压器仅利用 2 × 10µF 的陶瓷输出电容即可保持快速瞬态响应,从而减少外部组件数量。TPS54116-Q1 使用 VTT 进行远程感测,从而实现最佳的稳压效果。该器件可利用使能引脚进入关断模式,从而使电源电流降至 1µA。欠压闭锁阈值可通过任一使能引脚上的电阻网络进行设置。VTT 和 VTTREF 输出被 ENLDO 禁用时会进行放电。该器件具备全集成特性,并且采用小尺...
发表于 04-18 20:05 120次 阅读
TPS54116-Q1 具有 4A/2MHz VDDQ DC/DC 转换器、1A VTT LDO 和 VTTREF 的汽车类 DDR 电源解决方案

TPS51216 DDR2/3/3L/4 存储器电源解决方案同步降压控制器,2A LDO,缓冲参考

信息描述 The TPS51216 provides a complete power supply for DDR2, DDR3 and DDR3L memory systems in the lowest total cost and minimum space. It integrates a synchronous buck regulator controller (VDDQ) with a 2-A sink/source tracking LDO (VTT) and buffered low noise reference (VTTREF). The TPS51216 employs D-CAP™ mode coupled with 300 kHz/400 kHz frequencies for ease-of-use and fast transient response. The VTTREF tracks VDDQ/2 within excellent 0.8% accuracy. The VTT, which provides 2-A sink/source peak current capabilities, requires only 10-μF of ceramic capacitance. In addition, adedicated LDO supply input is available.The TPS51216 provides rich useful functions as well as excellent power supply performance. It supports flexible power state control, placing VTT at high-Z in S3 and discharging VDDQ, VTT and VTTREF (soft-off) in S4/S5 state. Programmable OCL with low-side MOSFET RDS(...
发表于 04-18 20:05 138次 阅读
TPS51216 DDR2/3/3L/4 存储器电源解决方案同步降压控制器,2A LDO,缓冲参考

TPS51116 DDR1、DDR2、DDR3 转换开关和 LDO

信息描述The TPS51116 provides a complete power supply for DDR/SSTL-2, DDR2/SSTL-18,DDR3/SSTL-15, and LPDDR3 memory systems. It integrates a synchronous buckcontroller with a 3-A sink/source tracking linear regulator and buffered lownoise reference. The TPS51116 offers the lowest total solution cost in systemswhere space is at a premium. The TPS51116 synchronous controller runs fixed400-kHz, pseudo-constant frequency PWM with an adaptive on-time control that canbe configured in D-CAP Mode for ease of use and fastest transient response or incurrent mode to support ceramic output capacitors. The 3-A sink/source LDOmaintains fast transient response only requiring 20-μF (2 × 10 μF) of ceramicoutput capacitance. In addition, the LDO supply input is available externally tosignificantly reduce the total power losses. The TPS51116 supports all of thesleep state controls placing VTT at high-Z in S3 (suspend to RAM) an...
发表于 04-18 20:05 129次 阅读
TPS51116 DDR1、DDR2、DDR3 转换开关和 LDO

BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

信息 Texas仪器bq27541-G1锂离子电池电量计是一种微控制器外围设备,可为单节锂离子电池组提供电量计量。该器件几乎不需要系统微控制器固件开发来实现精确的电池电量计量bq27541-G1位于电池组内或系统主板上,带有嵌入式电池(不可拆卸)。 bq27541-G1使用获得专利的Impedance Track™算法进行电量计量,并提供剩余电池容量(mAh),充电状态(%)等信息,运行时间为空(最小),电池电压(mV)和温度(°C)。它还提供内部短路或制表断开事件的检测。 bq27541-G1还使用SHA-1 / HMAC认证算法集成了对安全电池组认证的支持 优势特点 用于1系列(1sXp)锂离子电池应用的电池电量计32Ahr容量 微控制器外设提供: 精确的电池电量计支持高达32Ahr 用于电池温度报告的内部或外部温度传感器 SHA-1 / HMAC认证 终身数据记录 > 64字节的非易失性划痕垫FLASH 基于专利阻抗跟踪技术的电池电量计量 模型电池放电曲线,用于准确的时间到空预测 自动调整电池老化,电池自放电,&n温度/速率低效 低值检测电阻(5mΩ至20mΩ) 高级电量计功能 内部短暂检测 标签断开检测 ...
发表于 04-18 19:10 141次 阅读
BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

TPS71550-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (5.0V)、高输入电压、低静态电流

信息描述 TPS71550 低压降 (LDO) 电压稳压器提供了高输入电压、低压降电压、低功耗运行、和微型化封装所具有的优势。 TPS71550,运行在一个5V至 24V 的输入电压范围内,与任何电容器 (≥0.47µF) 一起工作时保持稳定。 低压降电压和低静态电流使得此器件能够运行在极低的功耗水平上。 因此,TPS71550非常适合于为电池管理集成电路 (IC) 供电。 特别是,由于TPS71550在其上的电压达到最低输入电压时即可启用,所以输出可以快速为电池充电 IC 的运行持续供电。 已经用一个 P 通道金属氧化物半导体场效应晶体管 (PMOS) 导通元件取代了常用的三极管 (PNP) 导通晶体管。 由于 PMOS 运行为一个低值电阻器,负载电流50mA 时 415mV(典型值)的低压降电压与负载电流直接成比例。 在整个输出负载电流范围内,低静态电流保持稳定。特性 24V 最大输入电压 低静态电流 低压降稳压器 提供5V版本的器件 最小/最大额定电流限制...
发表于 04-18 19:06 121次 阅读
TPS71550-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (5.0V)、高输入电压、低静态电流

TPS71530-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (3.0V)、高输入电压、低静态电流

信息描述 TPS71530 低压降 (LDO) 电压稳压器提供了高输入电压、低压降电压、低功耗运行、和微型化封装所具有的优势。 TPS71530,运行在一个3V至 24V 的输入电压范围内,与任何电容器 (≥0.47µF) 一起工作时保持稳定。 低压降电压和低静态电流使得此器件能够运行在极低的功耗水平上。 因此,TPS71530非常适合于为电池管理集成电路 (IC) 供电。 特别是,由于TPS71530在其上的电压达到最低输入电压时即可启用,所以输出可以快速为电池充电 IC 的运行持续供电。 已经用一个 P 通道金属氧化物半导体场效应晶体管 (PMOS) 导通元件取代了常用的三极管 (PNP) 导通晶体管。 由于 PMOS 运行为一个低值电阻器,负载电流50mA 时 415mV(典型值)的低压降电压与负载电流直接成比例。 在整个输出负载电流范围内,低静态电流保持稳定。特性 24V 最大输入电压 低静态电流 低压降稳压器 提供3V版本的器件 最小/最大额定电流限制...
发表于 04-18 19:06 130次 阅读
TPS71530-DIE 单路输出 LDO、50mA、固定电压 (3.0V)、高输入电压、低静态电流