0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何避免电路设计中的“高压脉冲”

AGk5_ZLG_zhiyua 2017-12-01 14:15 次阅读

设计电路时,很多工程师不会忘记添加各种各样的保护电路,尤其在特别脆弱的I/O口。或许你以前没有关注到“高压脉冲”,那么如何避免电路设计这些坑。

产品设计过程中,我们往往更关注产品的外观、功能、性能,而对一些细节没有给予足够的重视。很多时候,给产品造成重大问题的正是这些看似不起眼的细节问题。

我们在设计P800isp的电源电路时,重点关注了电压幅值、纹波、负载调整率等硬性指标,而上电瞬间的情况被我们忽视了。当我们用P800isp对客户提供的目标板上的芯片进行编程调试时,发现一个奇怪的现象:

当编程器上电稳定后再接上目标板时,就可以对目标芯片进行擦除、编程、校验;

当接上目标板后再给编程器上电时,对目标芯片的任何操作都会失败;

当接上目标板后再给编程器上电后,这个目标板后面不管是先上电再接线还是先接线再上电,都会编程失败。

研发同事以身试险,用手去触摸编程失败的芯片,被烫得手指都起了泡。用万用表测量发现编程失败的芯片电源脚和地已经短路了。测量编程电源的电压正常。因此,工程师根据经验推测很有可能是编程器上电时编程电源有异常高压输出将目标芯片击穿。用示波器捕获编程器上电瞬间编程电源Vout的波形证实了我们的猜想。

如图1所示,编程器上电瞬间,编程电源Vout有高达20.4V、持续时间长达150ms的脉冲输出到目标芯片。供电电源才3.3V的目标芯片显然无法承受这样的高压脉冲。

图1 上电瞬间Vout的异常输出

从图2的Vout电源电路的示意图看出Vout是由Vout_EN控制的,低电平使能Vout输出。Vout_EN上拉到3.3V高电平,上电瞬间默认应该禁能Vout输出的,怎么还会有这个高压脉冲输出呢?

图2 Vout电源电路示意图

从图1可以发现,Vout输出20.4V并持续近30ms后,Vout_EN才上拉到高电平禁能Vout输出,此后Vout才逐渐降低到0V。为什么Vout_EN要比Vout滞后30ms才有效,而不是一上电就有效呢?

我们看下图3,3.3V是由24V转换成5V再转换而成的,因而3.3V的产生需要一定时间,相应的Vout_EN也需要一定时间才能有效。正是由于这个时间差,Vout才可以输出20.4V的高压脉冲。

图3 3.3V电源示意图

要解决使能信号滞后的问题,最好的解决方案就是用输入电源Vin作为使能电平。当输入电源上电时,就能直接禁能Vout的输出。在Vout_EN和Vin使能电平之间加入电平转换电路,使3.3V电平的Vout_EN可以在程序运行后正常控制Vout的输出。经过改进后,上电瞬间的高压脉冲被完美的消除了。

图4 改进后的Vout电源电路

所以在产品的设计过程中,容不得半点疏忽,具有匠心精神,才能打造出精品!

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 保护电路
    +关注

    关注

    45

    文章

    883

    浏览量

    101576
  • 高压脉冲
    +关注

    关注

    0

    文章

    14

    浏览量

    11384

原文标题:别让“高压脉冲”毁了你的芯片

文章出处:【微信号:ZLG_zhiyuan,微信公众号:ZLG致远电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于PWM控制的buck电路设计

    基于PWM(脉冲宽度调制)控制的Buck电路设计是一个综合性的项目,涉及电路原理、控制策略、元件选择等多个方面。以下是一个基于PWM控制的Buck电路设计的指南: 一、
    的头像 发表于 11-21 10:12 124次阅读

    bq243xx的高压脉冲瞬态安全设计

    电子发烧友网站提供《bq243xx的高压脉冲瞬态安全设计.pdf》资料免费下载
    发表于 10-18 11:20 0次下载
    bq243xx的<b class='flag-5'>高压</b><b class='flag-5'>脉冲</b>瞬态安全设计

    TLV320AIC3110上电和掉电时有POP爆破音,电路设计上如何避免

    如题,上电和掉电时有POP爆破音,电路设计上如何避免,是否有推荐的设计电路,谢谢
    发表于 09-29 07:17

    高压断路器在高压电路起控制作用的原因

    高压断路器是电力系统中非常重要的设备,它在高压电路起着控制和保护的作用。 高压断路器在高压电路
    的头像 发表于 09-26 10:35 400次阅读

    2kV高稳定度高压脉冲电源设计

    2kV高稳定度高压脉冲电源设计在一些光学精密仪器的应用场合,不仅需要脉冲电源在时间上能够提供精确的控制,而且需要具有高稳定度的输出,以提高光电系统的探测性能;运用基于
    发表于 09-20 11:50 1次下载

    栅极驱动器电路脉冲宽度的影响

    电子发烧友网站提供《栅极驱动器电路脉冲宽度的影响.pdf》资料免费下载
    发表于 08-29 11:21 0次下载
    栅极驱动器<b class='flag-5'>电路</b><b class='flag-5'>中</b>窄<b class='flag-5'>脉冲</b>宽度的影响

    高压脉冲电容器与普通电容器的区别

    电容器,作为电子电路不可或缺的基础元件,其种类繁多,功能各异。其中,高压脉冲电容器与普通电容器在性能、结构、应用领域等方面均存在显著的差异。本文旨在深入探讨
    的头像 发表于 05-22 16:02 1019次阅读

    高压脉冲电容器的广泛应用及激光焊锡的优势

    广泛的应用。在脉冲功率技术高压脉冲电容器扮演着至关重要的角色。由于其能够在极短时间内释放大量电能,因此被广泛应用于高功率脉冲电源、
    的头像 发表于 04-17 17:29 550次阅读
    <b class='flag-5'>高压</b><b class='flag-5'>脉冲</b>电容器的广泛应用及激光焊锡的优势

    脉冲测试中高压差分探头的使用问题解析

    脉冲测试是一个用于测试高压设备的重要方法,而高压差分探头在双脉冲测试扮演着重要的角色。它能够测量高压
    的头像 发表于 03-19 09:55 373次阅读
    双<b class='flag-5'>脉冲</b>测试中<b class='flag-5'>高压</b>差分探头的使用问题解析

    脉冲与数字信号之间的关系是什么?数字电路的工作信号是脉冲吗?

    是一种离散的信号,在时间和幅度上都是离散的。 脉冲信号的特点决定了它在通信、控制和电路设计的重要性。脉冲信号通常具有高频率、短脉冲宽度和高
    的头像 发表于 02-05 15:51 2131次阅读

    自谐振现象对电路性能的影响及其避免方法

    自谐振现象对电路性能的影响及其避免方法  自谐振现象是指电路的元件参数(如电感、电容等)与外部激励频率之间存在某种特定关系,从而导致电路
    的头像 发表于 02-03 14:19 1320次阅读

    安泰高压放大器电路设计方案是什么

    高压放大器是电子设备中常用的一种放大器类型,用于将低电压信号放大到高电压输出。本文将介绍高压放大器电路设计的基本原理和方案,涵盖关键设计考虑因素以及常用的电路拓扑结构。 一、设计考虑因
    的头像 发表于 01-31 15:49 460次阅读
    安泰<b class='flag-5'>高压</b>放大器<b class='flag-5'>电路设计</b>方案是什么

    电路设计的“地”

    电路设计的“地”怎么设计,怎么连接一直是是硬件工程师在设计和调试过程中经常会遇到的挑战之一。雷卯对地简单阐述如下:一、“地”的种类和作用雷卯在实际电路设计,基本上会用到如下三种类型
    的头像 发表于 01-04 08:02 2198次阅读
    <b class='flag-5'>电路设计</b><b class='flag-5'>中</b>的“地”

    二极管在脉冲发生电路的应用

    二极管,特别是半导体二极管,是在各种电子电路中发挥关键作用的通用电子器件。它们的一个重要应用是在脉冲电路,用于整形和操纵电脉冲。在这篇文章
    的头像 发表于 12-22 14:13 958次阅读

    电路设计零欧姆电阻的作用

    电路设计零欧姆电阻的作用
    的头像 发表于 12-07 16:23 485次阅读
    <b class='flag-5'>电路设计</b><b class='flag-5'>中</b>零欧姆电阻的作用