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[接近开关为什么npn pnp]电源芯片为何会烧坏?

作者:初夏      发布时间:2021-04-24      浏览量:0
在电路设计中,电源设计无非是最重要的一

在电路设计中,电源设计无非是最重要的一环,所有的子系统要想正常工作,电源设计的值必须要保证在手册的要求范围之内,一旦超出或者低于,都有可能导致系统不工作或者芯片烧坏;但是有时候我们也会遇到这样的情况,上电后系统可以正常运行一段时间,调试接口打印出来的log也正常,但是突然电路板上某个芯片就冒青烟了,让电子设计者像个丈二的和尚–摸不着头脑。经过仔细确定后,发现是电源芯片的VDD与GND短路了,而电路其他阻容或者IC都正常,这种情况就比较奇怪了,下面是我们项目开发过程中遇到的一个例子。

我们做了一个激光驱动的电路,就是所说的大电流电路,要求电源芯片输出8V/4A,我们用的是RICHTECK的RT8289/RT8279,前者输入电压范围广一些,下面分析一下这类问题的分析方法。

可能原因分析

(1)排除基本的因素:PMIC的VDD是否超过了要求的最大值;

(2)过流、过压:当后级负载是感性负

载,感性回路中就可能产生反向的高电压,要负载要求是4A的电流,PMIC最大输出3.5A这两种情况下,就有可能发生过流和过压;

(3)峰值电流过大:

(4)出现反向电流:出现了高反向的偏置电压,系统中的电流以相反的方向运行;电路电压的波动有可能导致电流从IC的电源VDD脚流出,而IC内部结构有些容易反向击穿,比如MOSFET,NPN或者PNP三极管;

问题定位

(1)用万用表和示波器测量PMIC的VDD引脚,与手册中的要求的最大值比较;

(2)查看电子系统中是否有感性负载,比如线圈马达,继电器等类型的负载;

(3)峰值电流可以用示波器抓取高频波形,看纹波值是否超过要求范围;

解决方法

(1)如果是峰值电流超出了允许值,可以采用高频吸收电容(高的Q值,超低的ESR),在电源输出引脚附近并联一个高频吸收电容到地;

(2)在输入通路中加入肖特基二极管;

(3)加入双向的MOSFET(N-MOS);

(4)加入负载开关 TPS22963;

举个栗子

今天还在博客上看到一个例子,是LM2576,是设计人员在测试时不小心将输入电源和GND短路了,造成了TI 的LM2576烧坏,电路图如下。

LM2576的function Block Diagram如下图,在output引脚外部需要连接一个肖特基和电感,构成DCDC的基本回路,引脚内部是一个NPN三极管。

可以这样分析:在VIN引脚对地短路后,输入端电压瞬变为0,NPN的基极电压为0,在OUTPUT引脚的电感L1电流不能突变,产生一个反向的感应电压,倒灌到OUTPUT引脚,造成NPN的射极电压大于基极电压,把PN结击穿,电源芯片损坏。