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生活的案例LDO異常損壞的原因之一

黃工的嵌入式技術圈 ? 來源:黃工的嵌入式技術圈 ? 作者:黃工的嵌入式技術 ? 2020-01-09 14:51 ? 次閱讀

我們公司有一批產品,使用的LDO型號是LM8805SF5-3.3,但在產品批量生產過程中卻出現了電源無輸出現象,查找發現是LDO損壞了,出現的概率大概是3%。

先看看經常損壞的LDO電路圖,這種電路是LDO常見的電路,也是手冊推薦的電路:

現在對電路可能損毀的原因進行分析:

1.首先,LDO電源輸入來源VCC_5V是來自另外的DC-DC,不存在輸入浪涌或者高壓的情況,這點用示波器測過(排除)。

2.輸出接的是MCU,型號是STM32F103RBT6,就算單片機全部外設開啟也才150MA的電流電路設計是符合要求的,應該不存在輸出過流把LDO燒毀的現象(排除)。

3.靜電,什么樣的靜電能跑到電路板中央把LDO擊穿而不把其他元器件損壞,生產人員也是全部戴靜典手套和靜電手環(排除)。

4.LDO質量問題。接下來分析是不是LDO質量問題。

如果說是LDO的質量問題,但電路板上有一個同型號,輸出也是3.3V的LDO,他從來沒有出現過問題,如圖:

這個電路的電源輸入同樣來自DC-DC,跟上面的LDO電源來源一樣,輸出接的是另外一個電路(這個不方便透露),電流需求大概在80MA左右,他從來沒有出現過問題,那么問題來了,排除了上面的原因還有那些原因呢?

可能聰明的小伙伴已經注意到電路的不同了,一個是通過10K電阻上拉來自舉,一個是通過單片機進行控制,當然,PWR_C的電平不是0V就是5V。

通過上面的對比分析,我將目光轉到LDO的控制引腳上面,我猜測是LDO的控制引腳被損壞了,但怎么損毀的呢?

下面又來一波分析:

1.數據手冊上,LDO控制引腳的輸入電平是0-5V,一般電路設計廠家都會留有余量,上電電壓過高應該是不可能的。

2.上面的兩張圖,不同點是一張接5V,一張接單片機,但單片機輸出也是5V,兩個控制引腳都是5V,那么究竟是什么損壞LDO的控制引腳呢?百思不得其解。

在后來我重溫開關電路的時候我看到了這樣一句話,我描述給你們看:

柵極串聯電阻R2為限流電阻,防止輸入電壓變換的瞬間導致柵極電流超額而損壞場效應管,下拉電阻R3用來確保無輸入信號時(即懸空)時場效應管處于截止狀態。

當我看到這句話時我就想到了聯想到了LDO異常損壞現象,并且馬上猜測廠家控制引腳部分是用MOS管來控制的,OK,說干就干,首先我在數據手冊上找到了引腳控制部分的極限參數

上面寫到EN SUPPY CURRENT 是0.01-1uA,通過計算發現上面R1045的電阻10K是電流是超了,也就是說輸入電壓變換的瞬間也就是開關機瞬間導致柵極電流超額而損壞場效應管。

以下是給出的解決辦法:

1.限流:通過加大電阻限制流入控制引腳部分的電流,也就是說R1045的10k電阻是不適合的,通過多種試驗,我把選擇范圍確定在100K到1M之間,也就是把R1045換成100k。

2.分流:具體方法是通過并聯一個電阻并在控制引腳部分,把原先流入控制引腳部分的電流分一部分出去,串聯通過加大電阻限流,并聯分流。最后我選擇了限流,選擇100K作為限流電阻,最后通過量產,從此LDO再也沒有異常損壞了,問題解決了


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