記錄由電源電路引起的系統故障

文章來源
Macnica Engineer

記錄由電源電路引起的系統故障

在量產前的試製評估中,以及在市場上發生的由電源電路引起的系統異常中,研發人員即使想要讓當時的異常再現來進行分析,也經常會出現因無法再現而導致的困擾的情況。

電源故障

我認為在電路中加入一種機制來監控電源電路,並在系統異常或電源異常時發出警報是很常見的操作。我認為監控電源電路是一件非常好的事情,但是在實際發生問題時,很難確定是哪個電源發生了什麼問題。

在這種情況下,如果能夠記錄發生異常時的日誌,那就非常方便了。 現在,讓我們看一下記錄解決方案。

電源電路因過電壓損壞而損壞

當電源電路(IC或模塊)因過電壓破壞(EOS:Electrical Over Stress)而出現輸出異常時,可通過測試器進行檢查,輕鬆確定問題電路。 根據情況,有時也會燒損,可以目視確認(參照圖1)。

多發的情況下,電源IC或模塊的使用方法有問題的可能性很高,因此確認使用方法是捷徑。

圖1:過電壓損壞IC的外觀

過電壓破壞以外的電源電路異常時怎麼辦?

如果電源電路不正常,而不是過壓,我認為即使檢查有問題的單板,電源電路依然工作正常。
這通常是由於供電電路或接地接線方式的故障引起的。

即使為了重現過電壓擊穿以外的與供電電路有關的故障,而進行長時間的操作驗證,也往往會變成不重現。

記錄電源電路故障的解決方案

ADI 提供了一種稱為電源系統管理(PSM)的產品。

如圖2所示,PSM產品LTC2977可以連接到直流/直流轉換器,以將電壓精度調整到±0.5%以內,並控制電源序列。

通過高精度控制電源電壓精度、通過GUI改變內置的寄存器設定,可以組成功率序列,因此與搭載FPGA的底板的親和性非常高。

作為另一個有特點的功能之一,有檢測電源電路異常的功能。

圖2:LTC2977連接示例和電源序列

檢測並記錄電源電路故障

PSM可以使用10usec的高速比較器檢測Over Voltage/Under Voltage/Over Current的狀態。

將高速比較器檢測到的電源電路異常自動記錄到PSM內部的EEPROM中。如果由於電源電路故障而從市場上召回系統,則此記錄將非常有用。

通常情況下,很難再現異常狀態,我認為也很難確認哪個電源電路有問題。 但是,如果是配備了PSM的底板,可以使用PSM專用的免費工具讀出異常日誌(圖3)。

通過檢查該日誌,可以確認發生的日期和時間、監視的電壓值和錯誤內容。 這使您能夠更快地報告市場缺陷,並向您和您的客戶進行報告。

圖3:已記錄日誌的示例

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