#技术实例#Efuse问题的分析和解决-电源网

在主板调试过程中，发现一个严重问题：关机后快速启机，主板正常开启，但风扇不转。如果使用过程中快速开关机，但使用者没有注意到风扇其实没有运行，很容易导致CPU持续处于高温状态，损坏CPU及其周边元器件。

（1）故障复现

拿到故障板后，上电正常的情况下下电，然后迅速上电，发现风扇没有响应，故障得以成功复现，重复三次动作，故障复现两次，看来故障复现率还算比较高。

（2）问题初步分析

最开始怀疑的是风扇启动时刻电流需求过大导致触发过流保护，因此进行了如下测试。

（3）静态电压测试

在复现故障情况下进行相关电压的测量。首先，测量风扇的12V供电，发现电压已经接近0V；然后，往前一级排查：风扇的12V由efuse通过12VBUS母线提供，起到热插拔保护和电流限制等作用。测量efuse的输入12VBUS，电压正常，继续测量efuse的EN使能引脚，电压也正常。如果风扇触发过流保护，那efuse的FLTB引脚也会被拉低，表示有过流故障被发生，但此时测量的FLTB引脚是高电平，没有错误报警，因此，排除了过流保护被触发。

图1.efuse参考线路

（4）动态波形测试

目前遇到的问题是efuse在上电重启过程中没有输出，但其静态的EN和输入都是有的（其他引脚电压也正常）。因此，需要进一步进行波形的抓取，观察故障产生时刻输入输出发生了什么动作。

图2.故障状态12V VIN和EN波形

上图2是故障复现状态下12V VIN和EN的上电波形。开始并没有发现什么异常，但进一步测试，逐步增加上下电的时间间隔，就会找到一个临界时间，间隔大于这个时间情况下风扇就可以正常运转，这个间隔大概1.5s（如下图3）。

图3.临界正常状态12V VIN和EN波形

（5）问题分析

那么问题来了，为什么时间间隔拉长后就可以正常启电了？按理说efuse的启动只要EN和12V VIN正常，就会有输出，但我们前面测到故障状态下两者电压明明都是正常的。所以推断应该是下电过程中有信号不满足efuse工作要求，导致efuse锁死了，这时就算再把输入信号恢复正常也没法解开锁死状态。

那到底是VIN还是EN，或是其他信号呢？首先分析VIN，查阅手册，它的UVLO电压门限为4.15V，而实际我们测到，故障复现时刻的VIN有6.88V，远大于UVLO门限电压，因此可以推断VIN的跌落不会导致efuse锁死。然后，看下EN：这款5022c有两个EN信号，一个是ENABLE一个是LOADEN，它们门限分别是1.3V和2.3V。而这里实际电路中使用了365K和100K对12V分压再到EN和LOADEN，当VIN为12V时，EN和LOADEN均为2.58V，这个值十分接近LOADEN的门限电压，因此，EN或者LOAD EN电压的跌落会首先导致的efuse关断，但这又有什么问题呢？它们电压跌落使得efuse关断之后电压还会随着主板开机二再次上升呀？再仔细阅读芯片手册，发现如下描述：

这里的LOADEN只能起到关断efuse的作用，而无法起到开启efuse的作用。到这里，似乎感觉有些方向了，这个LOADEN一旦失效，是无法通过它再次开启efuse的！所以我们尝试将LOADEN这个信号的分压加大，让它晚一点跌落到门限以下，极限情况是去掉其下分压电阻。结果效果很不错，故障不再复现了！同时注意到芯片本身也有不使用LOADEN这一功能的处理方法：将TMEN引脚直接接地，经验证，该方式有效解决此问题。

（6）问题解决

但问题就这样解决了么？好像还缺点什么。毕竟更改LOADEN分压电阻阻值或者禁能LOADEN只能是让该信号电压跌落变慢，那如果使用者开关机速度非常快，抵消了分压阻值带来的时间改善怎么办？所以还得找一个根本的解决办法。这时候就想到了12V VIN，其实造成这一问题的根本原因还是12V下电过于缓慢，导致使用者两次开关机操作间隔远小于它的掉电速度，efuse再关机后1s乃至更久一段时间都没有关闭、复位，造成了上述问题，加入12V在关机后10ms内迅速跌落到0V，所有器件均复位，这时候就不会存在所谓的“快”、“慢”上下电了。所以最终的问题解决落在了如何让12V在关机后迅速掉电！

在研究过增加放电电路和延长主板自身12V负载下电延迟时间等方法之后，最终选择了后者，一来这样可以避免增加额外电路，节约成本，二来是可以通过修改CPLD程序直接达到目的，简单快捷，且易于调试。