【milan day guessing today】案例|地弹导致DC/DC电源芯片工作异常
Warning: file_get_contents(https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/91f325b987ac42b792dc8231c5103d29~noop.image?案例_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1721288330&x-signature=Wqt9ZuwbLJEJ15K0gXPnHzKY3vE%3D): failed to open stream: Connection timed out in /var/www/html/www.edw.com.cn/www/rootapp/controllerssitemanage/ManagecmsController.php on line 2060 本文引用地址: 很多读者都应该听过地弹,但是地弹导致电源实际遇到的地弹的问题应该很少。本案例就是芯片milan day guessing today一个DCDC电源芯片的案例。 1. 问题描述 如下图1 ,工作产品其中一个供电是异常12V转3.3V的电路,产品发货50K左右以后,案例大约有1%的地弹导致电源产品无法启动,经过解耦定位,芯片问题出在下图中的工作milan day guessing today电源芯片。 2. 原因分析 经过最终的异常分析,问题最终定位在与PCB的案例布局和布线有关,其中涉及一个重要容易忽略的地弹导致电源技术:地弹。 如下图,芯片左图是工作芯片内部的原理框图,右图是异常实际PCB中的布局图,在高频开关电源中,提供能量来源的有两个器件:输入电容Cvin和电感Lbuck; (1)当高端开关闭合,低端开关断开时,电流的路径如红色箭头所示; (2)当高端开关断开,低端开关闭合时,电流的路径如蓝色的箭头所示。 根据电磁感应定理:e=-dФ/dt=-d(Li)/dt=-Ldi/dt,由于红色和蓝色的环路面积变化较大,最终的体现会在低端开关和Cvin之间产生感应电动势。 厂商内部手册中显示,电源芯片满足以下两个的条件,就可以进入测试模式,测试模式下,电源芯片不工作,电源无输出。 (1)pin5 引脚FB 电压大于3V; (2)pin6引脚COMP电压小于-0.5V; 我们实际设计的PCB示意图如下图所示,环路1由Cvin、高端开关、L、Cbuck、负载组成,环路2由Cbuck、负载组成,环路3由低端开关、L、负载组成。其中环路面积变化A最大,同时电流突变最最迅速,实测引脚6 COMP 最高可达到-0.6V。如果FB引脚耦合的干扰达到3V,是可以将芯片进入到测试模式的,导致无法输出。 3. 解决方案 问题的原因主要时两种开关状态时的环路面积不一样,导致感应电动势变化太大,导致芯片内部的逻辑混乱。重新布局后的措施如下: (1)将输入电容、高低端开关尽量在同一水平线; (2)将输出电容和负载尽量靠近用电端,消灭上图中的环路2导致的变化。同时可以应付用电设备的突发电流,突发电流大部分由输出电容供电,而不是通过电源芯片转换而来。 (3)重新布局后的环路面积变化=变化的长度X板厚度。板厚为2mm,此时的面积变化基本可以忽略不计。 4. 总结 对于DCDC电源芯片,厂商不会对外公布其内部的具体逻辑电路,但是有一点可以肯定,高低开关两种不同的状态导致的环路面积变化,如果没有处理好,产生的地弹会影响内部逻辑,使得进入不确定的工作状态。
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