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前言:
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近期调试板卡的时候出现了一件特别诡异的事件,单板在测试底板上电正常,程序也烧录进去了,打算插到设备里进行整机调试,现实是单板就是上不了电。来来回回折腾了好几遍还是不行;然后就撂那忙别的事情了,今天拿出来调试的时候发现在测试底板上也无法上电了。
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1.先来简单了解下EM2130:
BUCK型DC-DC转换器,100PIN的QFN封装
4.5V-16V宽幅输入,0.7V-3.6V输出,可输出最大30A电流,其不会随温度升高降额。常用在一些FPGA内核电压的1V供电与DDR的VDDQ 供电;
12V输入,1V/10A输出开关频率在800KHZ的效率达86%左右,热损耗1.4W左右;
可以通过PMBUS对EM2130进行输出延时,本例中用CTRL和POK进行时序控制;
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2.再看出现的问题
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原理图中12V这一路分压与5V这一路分压互为冗余设计,均是为EM2130做使能用。实际我们用的是12V这一路分压使能;但是请注意R4是有焊接的哟,这就出现问题了,,,来看手册
EM2130的使能条件Ven为高电平,且2V<Ven<3.6V,如果按照上图的电气连接,实际V3点的电压只有1.425V,这个电压是不足以开启EM2130的输出;因此需要拆掉R4。使能端电压2.98V满足要求输出正常。问题根源就是这么简单!
那么问题来了?刚开始调试阶段为什么底板可以上电,插入设备上就不行了呢?
由于该设计属于继承性设计,没能注意到这些细节进行测量当出现问题时,因此做了如下的推测:
R4(0402)虚焊导致导致芯片使能端的电压V大于2V&&小于2.98V。当外界的供电电压发生波动的时有可能就是不能上电,实际我也重新补焊了R4后,确实不论在哪个环境下都不能上电。暂且就称它处于临界状态,毕竟虚焊这种状况带来的影响是不可预测的。
3.最后写写总结
A)电路的冗余设计固然好,使得板卡的调试更加灵活,但是千万要记得该NC的一定要NC,不然会对你后期的调试带来不必要的麻烦;
B)就我个人而言,还是倾向5V使能EM2130,因为这个5V是LDO产生,就供电来说还是比较稳定,当然LDO的损耗也会变大;其次就板上的布局和电阻封装来说5V使能可靠性较12V高;
C)C1这个0.1微法的电容感觉没必要用吧,LDO输出的纹波不会很大吧。节约一点是一点;
D)调试还是要大胆推论,小心求证,有理有据,任何诡异的事情都是事出有因的,不如落地好好研究一下。