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电源过冲,烧芯片的分析案例

工程师看海 来源:工程师看海 作者:工程师看海 2025-03-17 11:46 次阅读
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闲话少说,直奔主体,下图是第四代徒弟设计的电源方案,系统的总电源3.7V,经过升压电源后产生5.5V,5.5V给低噪声LDO模块产生±5V双电源。

wKgZO2fXYoCAQBloAAF2cSVeoOU657.png

这个方案初看没有问题,实际测试却总烧后面的LDO模块,这是为什么呢?这里给大家提供下分析思路。

电源出现问题,第一步是先看输出电压值对不对,LDO已经烧坏了,暂时不看它的电压,用万用表测量升压电源的输出电压值,是5.5V,和设定值一样,那为什么还会烧后面的LDO呢?

进一步,将LDO和升压电源断开,调节升压电源输出10V,万用表测量也和设定一样,看起来升压电源本身好像问题不大。

电源出现问题,第二步是看输入、输出电压上下电波形。LDO已经烧坏了,暂时不看它,我们看下升压电源的输出波形吧,一下就看出了问题。

下图是升压电源的输出波形,理论上输出10V,但是在上电后的300ms内,却异常地增加到40V,难怪会烧后面的LDO。

wKgZO2fXYoGAeltPAAK3jdn26CU549.png

所以,烧LDO电源的问题,就转换成了为什么升压电源上电会有这么大的过冲。

是负载影响的吗?在升压模块稳定输出10V后,给它反复断开/连接电阻负载,发现10V很稳定,或者说它的负载调整率正常,看起来不是负载导致的。

问:什么是负载调整率?答案在我的书《硬件设计指南 从器件认知到手机基带设计》里有,京东搜索可直接下单。

既然和输出相关性不大,那就看看输入吧。看了电路调试平台,发现升压模块的输入电源线太长,如下图所示,怀疑是前级的环路导致,因此,通过飞线,减少走线长度,缩短环路,再次测试升压电源上电波形。

wKgZO2fXYoGAeZosAADBuf7-Zxw765.png

缩短输入走线长度后,复测上电波形如下,40V的大脉冲消失了。将升压电源改为5.5V后,LDO也正常工作。

wKgZO2fXYoKAGZRzAALMJSsqWO0731.png

wKgZO2fXYoWAcYHmAAMZcJ4j6Gk103.png

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