如何避免“高压脉冲”
时间:2017-12-06 15:26来源:ZLG致远电子
摘要:设计电路时,很多工程师不会忘记添加各种各样的保护电路,尤其在特别脆弱的IO口。或许你以前没有关注到“高压脉冲”,今天这里给大家支招:如何避免电路设计这些坑。
设计电路时,很多工程师不会忘记添加各种各样的保护电路,尤其在特别脆弱的 I/O 口。或许你以前没有关注到“高压脉冲”,今天这里给大家支招:如何避免电路设计这些坑。
在产品设计过程中,我们往往更关注产品的外观、功能、性能,而对一些细节没有给予足够的重视。很多时候,给产品造成重大问题的正是这些看似不起眼的细节问题。
就如我们在设计 P800isp 的电源电路时,重点关注了电压幅值、纹波、负载调整率等硬性指标,而上电瞬间的情况被我们忽视了。当我们用 P800isp 对客户提供的目标板上的芯片进行编程调试时,发现一个奇怪的现象:
• 当编程器上电稳定后再接上目标板时,就可以对目标芯片进行擦除、编程、校验;
• 当接上目标板后再给编程器上电时,对目标芯片的任何操作都会失败;
• 当接上目标板后再给编程器上电后,这个目标板后面不管是先上电再接线还是先接线再上电,都会编程失败。
同事以身试险,用手去触摸编程失败的芯片,被烫得手指都起了泡。用万用表测量发现编程失败的芯片电源脚和地已经短路了。测量编程电源的电压正常。因此我们根据经验推测很有可能是编程器上电时编程电源有异常高压输出将目标芯片击穿。用示波器捕获编程器上电瞬间编程电源 Vout 的波形证实了我们的猜想。
如图1所示,编程器上电瞬间,编程电源 Vout 有高达 20.4V、持续时间长达 150ms 的脉冲输出到目标芯片。供电电源才 3.3V 的目标芯片显然无法承受这样的高压脉冲。
我们看下图3,3.3V 是由 24V 转换成 5V 再转换而成的,因而 3.3V 的产生需要一定时间,相应的 Vout_EN 也需要一定时间才能有效。正是由于这个时间差,Vout 才可以输出 20.4V 的高压脉冲。
在产品设计过程中,我们往往更关注产品的外观、功能、性能,而对一些细节没有给予足够的重视。很多时候,给产品造成重大问题的正是这些看似不起眼的细节问题。
就如我们在设计 P800isp 的电源电路时,重点关注了电压幅值、纹波、负载调整率等硬性指标,而上电瞬间的情况被我们忽视了。当我们用 P800isp 对客户提供的目标板上的芯片进行编程调试时,发现一个奇怪的现象:
• 当编程器上电稳定后再接上目标板时,就可以对目标芯片进行擦除、编程、校验;
• 当接上目标板后再给编程器上电时,对目标芯片的任何操作都会失败;
• 当接上目标板后再给编程器上电后,这个目标板后面不管是先上电再接线还是先接线再上电,都会编程失败。
同事以身试险,用手去触摸编程失败的芯片,被烫得手指都起了泡。用万用表测量发现编程失败的芯片电源脚和地已经短路了。测量编程电源的电压正常。因此我们根据经验推测很有可能是编程器上电时编程电源有异常高压输出将目标芯片击穿。用示波器捕获编程器上电瞬间编程电源 Vout 的波形证实了我们的猜想。
如图1所示,编程器上电瞬间,编程电源 Vout 有高达 20.4V、持续时间长达 150ms 的脉冲输出到目标芯片。供电电源才 3.3V 的目标芯片显然无法承受这样的高压脉冲。
图1 上电瞬间 Vout 的异常输出
从图2的 Vout 电源电路的示意图看出 Vout 是由 Vout_EN 控制的,低电平使能 Vout 输出。Vout_EN 上拉到 3.3V 高电平,上电瞬间默认应该禁能 Vout 输出的,怎么还会有这个高压脉冲输出呢?图2 Vout 电源电路示意图
从图1可以发现,Vout 输出 20.4V 并持续近 30ms 后,Vout_EN 才上拉到高电平禁能 Vout 输出,此后 Vout 才逐渐降低到 0V。为什么 Vout_EN 要比 Vout 滞后 30ms 才有效,而不是一上电就有效呢?我们看下图3,3.3V 是由 24V 转换成 5V 再转换而成的,因而 3.3V 的产生需要一定时间,相应的 Vout_EN 也需要一定时间才能有效。正是由于这个时间差,Vout 才可以输出 20.4V 的高压脉冲。
图3 3.3V 电源示意图
要解决使能信号滞后的问题,最好的解决方案就是用输入电源 Vin 作为使能电平。当输入电源上电时,就能直接禁能 Vout 的输出。在 Vout_EN 和 Vin 使能电平之间加入电平转换电路,使 3.3V 电平的 Vout_EN 可以在程序运行后正常控制 Vout 的输出。经过改进后,上电瞬间的高压脉冲被完美的消除了。图4 改进后的 Vout 电源电路
所以在产品的设计过程中,容不得半点疏忽,具有匠心精神,才能打造出精品。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 仪器使用操作视频教程时间:2023年12月31日 - 2024年01月31日[立即参与]
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载时间:2023年04月03日 - 2023年11月30日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:9677
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8434
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9050
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:6848
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5587
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:3808
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37797
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43081
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:59954
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:127239
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107361
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:99859