小信号MOS驱动的大意失荆州

写点什么呢?不能让脑子空白又一天,还是细想今天的一天的细节。

关于工作项目上的事情,今天接着验证了如下细节,测试,Q7处mos的驱动信号与该mos的D极与S极的波形,开机过程中,测试发现,驱动信号开始有120ms左右的驱动信号不足以使得mos(2N7002)导通,这个过程中,发现电压只有正常的高电位的一半,3.3v的MCU供电,这个电压只有1点几伏,原来是由于IO口外部有一个20K的上拉电阻,然后通过一个2K的电阻到MOS,MOS的G极处有一个下拉的10K电阻。上电的时候,由于MCU还未初始化完成,IO口并未直接输出高低电平,这个时候由于电阻分压,落到MOS的G极处电压就只有1.125V左右,这样的话,MOS是驱动不了的,最终MOS的D-S极是无法导通的。这样的结局是本来要通过这个MOS需要控制PFC电源关闭工作的,但是由于MOS未开启导致PFC的使能没有控制住,PFC电路在直接上电的120ms内是工作状态的。这样导致了一个问题,因为我们的设计上有一个PFC过流异常保护,它的具体检测细节是这样的,当上电过程中检测到PFC的工作电流超过2A的时候,提示PFC过流异常,并且在显示面板上出现E6提示符。软件的算法是这样的,上电的时候,在50ms内检测50次PFC过流信号,取平均,如果数值大于2A对应的AD值,则判断为过流异常。目前由于这个PFC使能的差异,造成了PFC的过流异常概率大增。我们在一块异常板子上,尝试修改软件的取样时间,将取样时间由50ms更改为100ms,200ms均发现于事无补。后来直接没有更改取样时间,将过流的2A阈值提高到4A,这样在异常板子上实测,不停的开关机,E6过流故障再无出现。

关于为什么设置PFC的过流阈值为2A,经过查证,原来是客户定义的,此时去问询客户为什么定这个值,已经是无从考究了。

我们出现这个问题的 项目是之前量产项目的衍生项目,原理几乎一致,不过在这个PFC的en使能控制上有区别,我们的新版本在MOS的G极增加了一个10K的下拉电阻,而原量产的设计上的下拉电阻是NC状态。这个细节差异最终造成了我们客诉的E6问题。

关于为什么在新版本上增加下拉电阻,溯源后发现是因为在新版本上这个MOS找了一个国产替代料,原下拉电阻NC时候,发现这个国产MOS无法关闭控制,所以后来增加了一个10K的下拉电阻。只是遗憾的是,虽然考虑了国产MOS替代,可后来上系统BOM的时候,还是没有增加这个物料,但是 这个信息却被忽略了,产品设计上,一直让这个10K下拉电阻是贴装的,所以即使后来没有使用国产替代物料 ,这个下拉电阻也沿用下拉了。

如果不是客户反馈这个异常,我们算是不知道这个设计的差异会如此之大。

关于这点的思考,我总结了如下几点:

1、衍生项目,所有原来 的 差异点,都要认真审核,确保理论上无问题,进而还需要去实际测试验证,特别是驱动信号,需要用示波器来对比 变更前后的信号差异。

2、变更过程需要履历,方便审核变更前后的差异。

以后做项目需谨慎,不能再大意失荆州!

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