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一个电源调试过程,痛彻心扉的坑

1年前浏览2668
工程师看海▼

最近用到一款低噪声正负电源模块LM27762,它的工作原理是正电源通过LDO实现;负电源是先通过电荷泵产生负压,然后再通过LDO产生低噪的负电源。

一切看起来很简单,但是没想通调试时,竟然踩了一个大坑,竟踩的我满眼是泪。

这是一个专门用来调试的大板子,进行功能验证,PCB并不是正式设计,以0402封装的阻容器件为主。

哥们帮忙焊完大部分后我接手焊接剩余部分(没办法,实验室条件有限,我们自己手动焊接),焊接之前我先测了下电源的输出,理论上输出是±2.5V,但是我测的结果是+2.3V,-2.6V,这差的有点大啊,难道是反馈那里的电阻设置错了?



R1、R2、R3、R4这4个电阻是用来设置输出电压值的

正电压:

负电压:


由于正电和负电在IC内部有固定的参考电压,因此很容易通过设置反馈的分压匹配电阻来设置输出电压值。



测量了一遍电阻值,都是正常的,我重新焊了4个电阻值,发现电压依然是+2.3V和-2.6V,有点奇怪。

没有显微镜,我用肉眼简单看了下焊接,没有明显异常,加焊下电源IC,电压有了变化,似乎发现了什么蛛丝马迹。

刚开始测试的结果是+2.3V和-2.6V,加焊变成了+2.3V和-3V,负电有变化,说明和焊接有关,就换了个电源IC,再次测试结果依然不变。

设置的是±2.5V,为什么差异这么大呢?

此时帮我焊接的哥们来了,来了一句,他自己的板子是ok的,换个万用表吧。

我一换,我去!+2.5V,-3V,表里有毒!

竟然坑在了测试仪器上。。。。。。。。。。

这个坑我也不知道该说啥了。这么看来,哥们给的板子很可能本来是好的,被表坑了。

那么现在正电压对了,那为什么负电压还是不对呢?

找到了好用的测试仪器后,分析问题就快多了,仅用一个万用表测测电压就搞定,都没用到示波器。

先测了下负电对应的FB-引脚,这个引脚理论应该是-1.22V,用于调节输出,但是实测确是-1.4V,难怪输出不对,然后看了下电源架构框图。



正电压是VIN直接通过LDO输出,电源路径见下面红色曲线。负电压是VIN经过负压电荷泵再通过LDO输出,电源路径见下面蓝色曲线。LDO的参考电压出了问题,我先想到应该是负压电荷泵工作异常导致,我直接测量电荷泵CP端电容电压,为0!



看了下图纸和板子,原来实验室没有4.7uF 0402的电容,哥们用了0603的电容临时代替,应该是刚开始的焊接是正常的,电源输出也是正常,但是表是坏的,被我重新加焊后,导致0603电容虚焊,进而导致负电异常。



重新焊接了0603 4.7uF的电容,上电,测量,一切ok,±2.5V稳稳哒!


万用表坏了这个坑我是万万没想到,以后用之前要格外留个心眼了。

相同的坑还有,用示波器前要先default,避免前面的人设置了某些选项(DC、AC耦合,带宽限制,*1、*10档等等等等)导致测试结果异常。

旁边还有个坏了的探头,用之前也要先测下标准信号,以防踩坑。

在测量上升沿等信号质量参数之前,最好也先给探头校正下,坑太多,两只脚都不够踩了。。。

那么,今天的内容你学废了吗?

---The end---

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首次发布时间:2023-04-14
最近编辑:1年前
工程师看海
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