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嵌入式硬件设计01-电源纹波引发的产品反复重启


  来源: 致远电子 时间:2018-04-19 编辑:甘立人
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一阵电话铃声响起,快来办公室开会,硬件工程师,软件工程师,销售被老板叫到办公室开会。销售人员激动大喊:老板,发出去的产品出现很多不稳定,客户要求马上到现场解决,否则后果严重!工程师们瑟瑟发抖,天天担心出问题,谁知又有岔子,这个月奖金要泡汤了。不少工程师遇到这种场景,排查后发现多半是电源不稳定引起的。问题防不胜防,如何轻松搞定设计,避免产品现场安装出问题呢?

ZLG技术研发中心总结10多年客户以及自己遇到的“难题”,精心准备了12篇嵌入式硬件电源设计方面的技术文章,和读者一起探讨嵌入式硬件电源设计方面的注意事项。今天以一例电源不稳定引发的产品问题作为开篇,以飨读者。正文:(字数控制在800-3000字,请将原始配图放在文件夹内,随文档一起打包发送过来)现场实例

首先来看一个案例,某电梯公司的外呼板项目采用了ZLG的复位监控芯片NCP803,用来监控主控供电,刚开始的测试中系统一切正常,使用一段时间就会少量产品偶尔出现复位引脚一直输出低电平的现象,导致系统一直处于复位状态,并且只有重新断电上电后才能恢复正常,ZLG FAE亲自前往现场发现确实有此现象产生,用万用表测试供电电压正常。客户据此怀疑是电源监控芯片的质量问题,要求我们会同原厂给出测试报告。然而,客户所谓“有问题”的产品,经过ZLG工程师反复测试正常,“有问题的芯片”经过原厂测试分析后给出的报告,芯片完全正常。

至此,事情出现僵局,问题却没解决。客户一再强调自身电源设计非常成熟,绝不会有问题。ZLG应客户要求再次做实验:根据客户描述的情况,复原现象来寻找下原因,即便用他寄过来的实物做频繁上下电测试,也没有出现那个问题。NCP803属于量产N多年的芯片,芯片本身出问题的概率是微乎其微,但为了测试的严谨性,我们还是实测了下芯片功能参数。

首先,我们来分析一下这一系列复位芯片功能特点,好让大家对后续的案例分析有一定的了解。如表1所示。


1 复位监控芯片功能

以上器件都属于同一系列的,只是复位输出不太一样,都不支持看门狗和手动复位,所以其功能特别简单,仅仅监控MCU供电的电平及稳定性来控制复位的输出。如图1所示是复位监控芯片的功能时序图


1 NCP803上下电时序图

上电过程中当VCC电压大于阈值电压VTH+时会经过一段稳定时间tRP后使复位输出为高电平(并且在这段时间内VCC复位MCU运行。

掉电过程中当VCC电压大于阈值电压VTH-时,复位输出会立即下拉到低电平使MCU停止运行程序。

根据对复位监控芯片的原理分析和客户实际的状况可以推出可能由以下情况出现问题:

供电VCC电压不稳定或电压值偏低;

客户的MCU芯片复位管脚损坏强行将复位一脚拉低;

NCP803异常损坏导致;

关键词:ZLG 嵌入式 电源 示波器    浏览量:4034

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