背景
在電路設(shè)計(jì)中，電源設(shè)計(jì)是最重要的部分。 各子系統(tǒng)要想正常工作電流過(guò)大自動(dòng)斷電，必須保證電源設(shè)計(jì)值在指南的要求之內(nèi)。 一旦超過(guò)或更高，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法工作或芯片燒壞； 有時(shí)我們也會(huì)遇到這樣的情況。 上電后，系統(tǒng)可以正常運(yùn)行一段時(shí)間，從調(diào)試插座復(fù)制的日志也正常，突然電路板上的一個(gè)芯片變成藍(lán)色。 它被熏黑了，讓電子設(shè)計(jì)師看起來(lái)就像兩英尺外的和尚——他們無(wú)法弄清楚。 經(jīng)過(guò)仔細(xì)確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)電源芯片的VDD和GND漏電，而電路中的其他電阻、電容或IC均正常。 這些情況都相當(dāng)奇怪。 下面是我們?cè)陧?xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的一個(gè)反例。
我們做了一個(gè)激光驅(qū)動(dòng)電路，就是所謂的高壓電路。 電源芯片要求輸出8V/4A。 我們使用/，它具有更寬的輸入電流范圍。 我們來(lái)分析一下這類(lèi)問(wèn)題的分析技巧。
可能原因分析
(1)排除根本原因：PMIC的VDD是否超過(guò)要求的最大值；
(2)過(guò)流、過(guò)壓：當(dāng)下游負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，感性回路中可能會(huì)形成較大的反向電流。 負(fù)載要求為4A電壓電流過(guò)大自動(dòng)斷電，PMIC最大輸出為3.5A。 這兩種情況都可能出現(xiàn)過(guò)流、缺相的情況；
(3)峰值電壓過(guò)大：
(4)出現(xiàn)反向電壓：出現(xiàn)較高的反向偏置電流，系統(tǒng)中的電壓向相反方向運(yùn)行； 電路電流的波動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致電壓從IC的電源VDD引腳流出，并且IC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有些脆弱。 NPN 或 PNP 二極管等的反向擊穿；
找出問(wèn)題
（1）用萬(wàn)用表和示波器檢測(cè)PMIC的VDD引腳，并與指南中要求的最大值進(jìn)行比較；
(2)檢查電子系統(tǒng)中是否存在感性負(fù)載，如線(xiàn)圈電機(jī)、保險(xiǎn)絲等類(lèi)型負(fù)載；
(3)峰值電壓可以用示波器捕捉高頻波形，看噪聲值是否超出要求范圍；
解決方案
（1）如果峰值電壓超過(guò)允許值，可以使用高頻吸收電容（高Q值、超低ESR），并在電源輸出引腳附近并聯(lián)一個(gè)高頻吸收電容到地;
(2)在輸入路徑中添加肖特基晶閘管；
(3)增加單路(N-MOS)；
(4)增設(shè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)；
舉個(gè)栗子
明天我還在博客上看到了一個(gè)反例。 是設(shè)計(jì)者在測(cè)試時(shí)不小心將輸入電源和GND漏電，導(dǎo)致TI燒毀。 電路圖如下。
該塊如右圖所示。 需要在引腳外部連接肖特基和電感以形成基本的DCDC電路。 引腳內(nèi)部是一個(gè) NPN 二極管。
可以這樣分析：VIN引腳漏電到地后，輸入電流瞬間變?yōu)?，NPN集電極電流為0，引腳處電感L1的電壓無(wú)法突變，形成反向感應(yīng)電流，它倒回到銷(xiāo)釘中。 引腳，導(dǎo)致NPN的發(fā)射極電流小于相線(xiàn)電流，PN結(jié)被擊穿，功率芯片損壞。
