通常,在系統硬件調試過程中,碰到電容短路的情況比較少見(一旦碰到將是比較棘手的),而出現芯片短路或阻抗過低的情況則較為常見。
下面就結合本人前端時間碰到的一個調試案例進行說明。
遇到一個板卡,上面有一路電源(LT1761,將16V轉為15V),該路電源出現異常,輸出電壓明顯過低基本無輸出。
剛開始,以為是該電源芯片損壞(因為之前遇到過一些這樣的情況),所以這次也就習慣性的按照常規思路,所謂的經驗,直接對該電源芯片進行了更換;但此次更換后問題依舊,納悶了,懷疑應該不是該芯片本身的問題了,而且輸入電壓也出現異常;再將該芯片拆除后,重新測量輸入電壓正常,而測量輸出部分對地阻抗,發現僅有6歐,明顯過低,基本趨於短路了;問題開始明確,輸出負載部分某個芯片或者器件出現了電源對地短路的情況,而且負載過重,將電源芯片的輸入電壓也拉低了。
問題雖然是明確了,但是與該路15V電壓有連接關系的器件有如此之多,實在難以確定具體是哪個器件。
沒辦法,先從最簡單的鉭電容器件開始一個個拆除,邊拆邊測量;當拆到一個22uF/20V的電容時,阻抗恢復正常,問題也因此確定,就是這個22uF/20V的鉭電容惹的禍!
把電源芯片等重新焊上,測量電壓正常,系統工作也恢復正常!
看來這個電容的耐壓20V相對於15V的工作電壓來說,裕量太小,稍不注意可能就被擊穿了。
由此也聯想起了在此之前的一次故障,同樣的板子,只是那次問題更直接,15V電壓直接短路,檢查到最后,同樣也是發現這個22uF/20V的鉭電容被擊穿短路!教訓啊!
從這兩次的硬件故障反思,在電容的選擇過程中,尤其要注意其耐壓值的考慮,通常電容的耐壓級別有:2.5V、4V、6.3V、10V、16V、20V、25V、35V、50V等等,我們在選擇的時候通常耐壓值至少應該高出其工作電壓的一倍,這樣才會更加保險,防止電容被某個瞬間脈沖擊穿而短路。
由於現在的硬件系統越來越復雜,電源的去耦電容也是越來越多,一旦某個電容出現短路,查找問題將是極其麻煩的。因此,在設計之初,電容的耐壓值裕量還是預留足些的比較好。
以上僅為我個人在調試過程中的一些感悟,歡迎大家交流。