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芯片IO烧坏原因分析

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楼主
zhao133|  楼主 | 2024-9-30 16:38 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 zhao133 于 2024-9-30 16:37 编辑

      作为电子工程师,我们在日常工作中总会与芯片打交道,产品开发调试过程中,总会遇到各种问题和设计的bug,今天给大家分享一下芯片IO口烧坏原因。
      电子产品从设计到量产,需经过一系列的测试和验证,产品需求确定后,就开始电子电路设计,电子电路设计是产品开发的第一个阶段,在这个阶段里,我们会基于自己掌握的理论、自己的经验,根据需求完成对电子电路的原理图设计。理论这个东西是一种比较实物理想化的存在,比如二极管导通压降是0.7V,1K阻值的贴片电阻... ...等,我们也可以通过规格书查看芯片的一些参数,电路设计首先需符合理论和芯片规格。
      理想很丰满,现实很骨感。我们很努力往这方面靠拢时,产品调试的时候还是出现一些预想不到的问题,调试的时候IO烧坏了。接下来我们分析一下IO是如何烧坏的。
      原因1:有高于规格书要求的最高电压输入,以极海的M0+为例,通过规格书我们可以得出,并不是所有IO的最大输入电压为5.5V。然而我们设计确实按照芯片规格书要求来做,但是产品还是出现有IO过压烧坏的现象。这时我们设计的电子电路产品可能存在比较大的干扰信号灌入芯片IO了,这是因为LAYOUT的走线、元器件摆放位置的造成的,因此在这些确实会出现过压的IO口,我们可以增加TVS管、串联小电阻、对地并联小电容等手段吸收这类尖峰电压。
      原因2:芯片IO流过电流过大烧坏,其实芯片规格书上有说明,IO最大输出电流和灌电流,IO流过的电流过大烧坏这种现象一般都是一些异常事件,比如正常情况下,IO驱动一个LED灯点亮,但是由于焊接的问题,这个驱动管脚对地或者对VCC短路,这时很有可能把IO烧坏;另外一种过电流烧坏是这样造成的,我们通过IO串联小电阻控制MOS,由于采用脉宽调制方式控制MOS,IO瞬间过电流大于规格书规定电流,但是平均电流小于规格书限定值。理论上好像可以行得通,但是在长时间使用时此IO损坏会占据一部分的比例,原因是芯片的差异性。我们可以增大限流电阻,或者通过增加驱动电路(如三极管、驱动芯片等)从而减小IO流过的电流。
      以上是我个人对IO损坏原因的分析,希望能给大家带来一点帮助。




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沙发
guijial511| | 2024-10-2 09:49 | 只看该作者
IO烧坏最终就是两点:过电压,过电流。

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