DC-DC降壓電路應(yīng)用比較廣,好多線路設(shè)計(jì)都有用到。我們這里遇到了一個(gè)DC-DC沒(méi)有輸出的問(wèn)題,現(xiàn)在拿出來(lái)分析下。
事因是有客戶反饋說(shuō)系統(tǒng)有上電不開(kāi)機(jī)的情況,特別是第一次上電不開(kāi)機(jī)出現(xiàn)的概率較多。初步檢查到是DC-DC降壓沒(méi)輸出的原因。
先來(lái)看下DC-DC應(yīng)用電路,如圖

電路描述:當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí),主控的PWR_EN會(huì)輸出一個(gè)3.3V的電壓,來(lái)開(kāi)啟DC-DC這顆降壓芯片,使其輸出相應(yīng)電壓。PWR電源在鋰電池供電時(shí)為4.2V,在USB供電時(shí)為4.9V。此電路設(shè)置的輸出為3.3V。
DC-DC芯片不開(kāi)啟的原因是EN腳將PWR_EN的電壓拉死了,用示波器量得會(huì)出現(xiàn)如下2個(gè)現(xiàn)象:
一是PWR_EN的整體電壓拉得很低,持續(xù)不到50毫秒就拉死了

二是PWR_EN的電壓未被拉低,但持續(xù)很短的時(shí)間就拉死了
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斷開(kāi)R8這個(gè)電阻再來(lái)測(cè)量,PWR_EN輸出是正常的,這里就可以證明主控芯片是沒(méi)問(wèn)題的,問(wèn)題就是由DC-DC的EN腳電路部分引起的。
解決方法是:將R8的阻值增大到100K,經(jīng)測(cè)試到目前發(fā)文章為止未測(cè)到不開(kāi)機(jī)的問(wèn)題。
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問(wèn)題可以說(shuō)是解決了,但還是會(huì)存在疑問(wèn):根本原因是什么呢?是RC電路的問(wèn)題?還是DC-DC芯片EN腳內(nèi)部設(shè)計(jì)的問(wèn)題?或者是DC-DC芯片質(zhì)量問(wèn)題?
原理是什么樣的呢?下面結(jié)合實(shí)際簡(jiǎn)單驗(yàn)證下:
1、懷疑芯片的問(wèn)題,更換一個(gè)新的芯片測(cè)試同樣會(huì)出現(xiàn),更換另一個(gè)型號(hào)的芯片也一樣會(huì)出現(xiàn)。兩種芯片的內(nèi)部架構(gòu)如下圖

這里可以確定芯片質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題,這里可不可以得出就這個(gè)架構(gòu)的芯片就會(huì)存在這樣的問(wèn)題呢?因?yàn)橘Y源有限,其它品牌的芯片未拿來(lái)驗(yàn)證,后續(xù)選擇這種架構(gòu)的芯片時(shí)還需注意這個(gè)問(wèn)題。
2、懷疑C16電容的問(wèn)題,解釋為電容充電瞬間達(dá)到了它的耐壓值,瞬間高壓使得DC-DC芯片的EN腳內(nèi)部被擊穿導(dǎo)致對(duì)地短路而將PWR_EN拉死。后面查資料及實(shí)際測(cè)量得出該解釋是錯(cuò)誤的,電容瞬間的電壓不會(huì)高于3.3V。
另外懷疑是不是C16電容瞬間短路引起的,已知電容的需壓值為6.3V,實(shí)驗(yàn)如下:

如圖搭建一個(gè)電路,反復(fù)開(kāi)關(guān)S1,若電容短路,則LED就會(huì)熄滅,將VCC的電壓調(diào)高再來(lái)測(cè)試,并未發(fā)現(xiàn)電容短路導(dǎo)致LED燈熄滅。
3、還是懷疑C16充電引起的,解釋為電容充電瞬間電流較大,超出了DC-DC的EN腳耐流,導(dǎo)致EN腳內(nèi)部被擊穿而將電壓拉死。為什么電阻改成100K后就沒(méi)問(wèn)題呢?

可以從這圖波形反映出來(lái),藍(lán)色線為10K時(shí)的上電,白色線為100K時(shí)的上電,圖中藍(lán)線上電快,白線上電慢,根據(jù)I=C*dV/dt可以得出10K時(shí)的瞬間電流大,所以更具風(fēng)險(xiǎn)。
也可以解釋為什么第一次上電出現(xiàn)的概率大,因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)電容還處于完全放電狀態(tài)。
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綜上,可以判斷出EN處的電流對(duì)DC-DC芯片內(nèi)部的影響,使得DC-DC芯片內(nèi)部EN電路出現(xiàn)對(duì)地鎖死的情況,由于供應(yīng)商對(duì)這引腳內(nèi)部電路未做開(kāi)放,所以不清楚其內(nèi)部具體如何。
到此就分析完了,解決方法是有效的,因能力有限,可能分析方法還有很大不足的地方,歡迎讀者指正。同時(shí)也希望能為讀者拋磚引玉,發(fā)散自己的思維,找到更合理的分析更有效的方法。
作者:wuliangu, 來(lái)源:面包板社區(qū)
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