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崩了!电源又又又起不来了

一、起因及背景

同事在做电源带载启动测试的实验时,发现一级buck电源起不来,查了半天也没发现啥问题?

事情的背景是这样的:原来的物料因为成本原因需要寻找替代料,又是替代料,又是替代料。。。大家遇到过被替代料支配的痛苦嘛?

按照原型号的一些技术参数需求,新器件厂商给推荐一款参数基本一样的buck芯片进行性能测试。故事就发生在这里。

二、测试条件及状况

1、Chroma可调电源+Chroma电子负载,带3A负载启动;

2、实验过程中还有一个奇怪的现象,替代料测试时,电子负载在不同模式下测试的结果也不同,具体表现为:在CCH模式下电源起不来,CCL模式下可以正常起来;

3、原来的buck芯片在CCH模式、CCL模式下均可以起来;

三、分析过程

差异化的信息对我们来说是最有用的,这个测试中差异有两个:

第一,Chroma电子负载的CCH模式与CCL模式有什么区别?

第二,原来buck芯片与替代料的buck芯片在哪些参数上有差异?

针对第一个问题,我们经过查阅资料和跟设备原厂沟通得知,CCH模式负载可调范围比CCL模式下更大,意味着其内部有更多的负载瞬间被启动;

针对第二个问题,经过查阅芯片手册得知,原buck芯片的电流极限值为5.6A(Type),替代料的电流极限值为4.75A(Type)。具体见下图:

图 1 原buck芯片的ILIM

图 2 替代料buck芯片的ILIM

经过实际测试也发现不同模式下的启动电流确实不一样,CCH模式下,芯片要承受更大的电流。如下图所示,分别为CCH模式与CCL模式下测试的上电启动波形图。其中:

  • CH1为电源输入波形;
  • Ch2为电源输出波形;
  • Ch3为SW引脚处信号波形;
  • Ch4为流过电感的电流波形;

图 3 CCL模式下带载启动测试图

图 4 CCH模式下带载启动测试图

从如上测试图中可以看出:启动瞬间,CCL模式下流过电感的最大电流值为4.017A,CCH模式下流过电感的最大电流值为4.909A。对于替代料,CCL模式下没有超过其ILIM值,所以可以正常启动。CCH模式下超过了替代料buck芯片中的ILIM值,触发了芯片内部的保护,所以起不来。而对于原来的芯片,其ILIM值比较高,满足启动瞬间的最大电流要求,因此CCH、CCL模式下均可以正常启动。

四、结论及启示

buck芯片使用时,需要关注诸多参数细节,不单单是芯片的输入电压范围,使能引脚的阈值、输出电流的大小等。硬件这行就是把简单的事情做细,做精。只要用心不放过任何一个小细节,硬件不复杂,也不难。怕的就是知其然,不知其所以然。

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  • dy-8z8Pedj7 2022-11-24 00:43
    那么增加一个扩充输出电流的功率管能不能解决问题呢?
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