请教一个电源跌落问题

只看该作者 · 2020-3-26 09:41

目前开发的安全通信网关设备在高温下会出现上电的时候掉电重启的情况，网关中有一个4G模块，在我不差4G SIM卡时高温不会出现掉电重启，插上4G卡才会出现，4G模块是由板上的5V经过MIC29302BU转为3.5V供电，经示波器测试在上电时即4G模块拨号时会出现连续的电源跌落情况，以下是示波器抓取的波形和电源原理图。4G模块按手册最大功耗是2A，板上的5V是由12V转5V电源模块提供，电源模块是一个20W的电源，查12V转5V电源手册的温度曲线在71度之前输出效率是100%，用温度监测仪监测高低温箱中的设备12V转5V电源模块最高温度为65度，整板的功耗经计算大概在12W左右。
请教一下各位高手这个连续电源跌落的问题要如何解决？我在MIC29302BU输入端输出端试过加大电容，加了1.5F的电容，没有效果

只看该作者 · 2020-3-26 13:11

加的电容要靠近4G模块，可以发下图片看看走线

只看该作者 · 2020-3-27 07:26

是否在高溫插ＳＩＭ卡時，４Ｇ模組所抽的電流已經大於可供應的Ｐｏｗｅｒ？　＋５Ｖ＿ＢＵＳ是否有ｄｒｏｐ？
或是你的Ｕ１＿ＥＮ有誤動作的訊號？　導致Ｕ１被關閉又啟動？

只看该作者 · 2020-3-27 08:40

Marcomh 发表于 2020-3-27 07:26
是否在高溫插ＳＩＭ卡時，４Ｇ模組所抽的電流已經大於可供應的Ｐｏｗｅｒ？　＋５Ｖ＿ＢＵＳ是否有 ...

+5V_BUS有跌落，看现象是SIM卡插卡拨号时会有持续的大功耗需求，可以看下示波器的波形，5V的跌落有4mms，3.5V的跌落有2ms，我在电源端串了个机械电流表，不知是不是响应速度不够，在电流表上看不出有瞬时大电流。U1_EN是跟着电压上升，当电压大过0.7EN端被拉低，MIC29302的EN是高电平有效，被拉低应该是关断状态，由程序拉高打开供电，在上电时候应该不会被大电流影响才对

1万 · 2020-3-27 10:31

"电源模块是一个20W的电源" 这个东西很可疑。换个实验室DC电源代替试试。3A的就够。不少所谓高效的DC/DC不能用在这种脉冲电流的场合。他的输出电压不能快速追踪负载变化。
反而是低效的DC/DC追踪负载变化的性能良好

只看该作者 · 2020-3-27 19:08

yyq81176624 发表于 2020-3-27 08:40
+5V_BUS有跌落，看现象是SIM卡插卡拨号时会有持续的大功耗需求，可以看下示波器的波形，5V的跌落有4mms， ...

1. 確保SIM卡插拔時的瞬間電流需求是正常的，並非插拔時得抖動造成短暫短路問題。
2. 確認是否前端的power能提供足夠的供應電量，再你的需求功率下。

1万 · 2020-3-27 20:36

以前碰到过类似的问题，当时是 2G 的通信模块，也有这种跌落，不过没有楼主这么严重。后来发现是 5V 线路有过孔，坑爹的是只布置了一个。飞了一根粗线临时解决。
另外 C11 改成两个1000uF并联在LDO输入试一试效果(LDO输出不用改)，也可以临时试一试将 5V 改成 5.5V、6V，1.5F 这种电容不一定适合脉冲大电流应用

2万 · 2020-3-28 19:52

ms级别的，你用的什么材质的电容？多大容量？

只看该作者 · 2020-3-30 09:12

查一下SIM卡模块瞬间最大要求电流，应该是由于拨号时电流需求过大，而电源无法提供瞬间大电流所致。望早日解决。

只看该作者 · 2020-3-30 09:54

Marcomh 发表于 2020-3-27 19:08
1. 確保SIM卡插拔時的瞬間電流需求是正常的，並非插拔時得抖動造成短暫短路問題。
2. 確認是否前端的powe ...

1、SIM卡在上电前已插入，上电后不需插拔，应该不是由于插拔导致的
2、按照计算整板包括4G模块的耗电量是12W，用的20W电源模块理论上应该是供得起

只看该作者 · 2020-3-30 10:27

经过试验发现是20W电源模块供电不足导致，将20W电源模块放在高低温箱外给箱内设备供电不会出现重启的现象。按照4G模块厂家说法，模块瞬时最大电流是2A，也就是说模块最大瞬时功耗7W，加上板上其他器件功耗一共大致12W，按理20W的电源模块是能带得起，查20W电源温度曲线，在55度时应是100%输出效率，所以感觉是被国产这个DCDC模块坑了。板载20W电源模块这么大功耗的也少，想问下除了提高模块功率还有没有其他办法可以解决这个问题？因为产品结构限制的问题，如果想要加大电源模块功耗就必定要选体积更大的电源模块，目前布板已经比较紧凑，且超过20W的板载电源模块也比较少

只看该作者 · 2020-3-30 10:29

20W电源温度曲线

1万 · 2020-3-30 10:30

这是5V电源的问题，跟29302没有关系。

只看该作者 · 2020-3-30 19:17

yyq81176624 发表于 2020-3-30 10:27
经过试验发现是20W电源模块供电不足导致，将20W电源模块放在高低温箱外给箱内设备供电不会出现重启的现象。 ...

你的4G模組雖然吃7W，但是此時你的5V輸入並非也只有7W而是10W。
因為你的MIC29302是LDO, 所以5V功率會變成5V*2A = 10W.

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