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标题: 屡烧上管之BST另类故障 [打印本页]

作者: 修哥    时间: 2013-10-15 23:36
标题: 屡烧上管之BST另类故障
  接一台联想G470(LA6751P),上电大短,拆板烧机,很快确定是+1.5VP 上管PQ501短路所致。拆件测量,暂无其它问题,装上管子,上电跑码。呵呵,问题就这么简单?不到3分钟,再次大短,一测又是PQ501挂了,看来问题不是这么简单啊。怀疑PWM芯片RT8209B已经受损,手上无料,找片TPS51117换上,再装上PQ501,又OK了。测试几分钟没问题,吩咐装机测试,自己忙别的板去了。没多久徒弟说又短了,晕死!
  空了拿起这板,为什么老是烧上管呢?一点也不用怀疑TPS51117代换有问题,但问题究竟在哪里呢?就那么几个零件,也没那么难吧,于是开始仔细研究这片板,相关电路如图:
8209.jpg
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   一一扫除,很快发现PR504 0欧电阻开路,这个电阻是BST电路的,呵呵,就是它了,换上颗电阻,经测试+1.5VP再没出过问题。看到这里相信很多人会怀疑这种可能性,是的,BST电路开路故障一般会引起无输出,象这种屡烧上管的事我也是第一次遇到。中间有什么玄机而我又为什么那么肯定就是它呢?且容我简单讲一下BST更深层的东西:BST开路情况下,上管的激励电压最高只有VCC,上管是不能总是完全导通的。从MOS构成原理来说,MOS完全导通时,其内部的导电沟道最大,DS之间相当于导体,电流通过DS时,在DS上形成的电压降很小;如果MOS没有完全导通,则内部导电沟道变窄,DS之间相当于一个电阻,电流通过DS时,会在DS上形成较大的电压降Uds。
    多数情况下,由于MOS是不完全导通的,可以想象其输出的电流将会减小,在PWM稳压电路作用下,必将延长MOS导通时间。而导通时间的延长引起输出保护是完全可能的。(请原谅我不能把相关原理讲得更细,要不质疑的声音会更多,有兴趣的请参考开关电源中的一种过流保护技术---Ic模拟检测。)而在本例中为什么会屡烧上管呢?由于个体差异或芯片原因,BST失效并不一定引发输出保护,所以仍然可能输出正常还会跑码。但此时MOS管的Uds加大,上管的热功耗会因此成倍加大,无规律热击穿就不奇怪了。(熟悉功放或电视原理的人应该不会陌生。)
    回到那片板子,+1.5VP问题是彻底解决了,但出现了新的故障:电流到0.5+就不上去了!测所有电压全OK,就是没有+CPU_CORE和 +VGFX_CORE,这两个电压是由ISL95831 管理的,如图:
95831.jpg
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    ISL95831,呵呵,这颗芯片可没少让人头痛。简单测了下,供电 VIN 和VDD都 OK,VR_ON=3.3V,再测MINI PCI座上PLTRST=0,难怪哦。先从简单的入手,刷BIOS无效,果断更换HM65,上电触发亮屏!

作者: bianhongbin    时间: 2013-10-16 07:57
不错还收徒弟了
作者: visd1a    时间: 2013-10-16 09:21
BTS只是PWM的波峰回路 如果检测不到随电路对电压的皗节越来越高就烧上管 这种事我也遇上好几次了,,
作者: 我是丽莎    时间: 2013-10-16 10:05
楼主ISL95831供电开启都有了,没有CPU供电和显卡核心供电,和PLTRST有什么关系,不太理解请讲解一下。PLTRST不是平台复位吗?
作者: llzc    时间: 2013-10-16 11:18
学习中。。。
作者: 月饼    时间: 2013-10-16 15:09
BST的讲解不错。大家跟着你也享受到了只有迅维实地才讲解的内容之一。
作者: 学本本维修中    时间: 2013-10-18 16:05
本帖最后由 学本本维修中 于 2013-10-18 16:06 编辑
月饼 发表于 2013-10-16 15:09
BST的讲解不错。大家跟着你也享受到了只有迅维实地才讲解的内容之一。


饼哥  这期远程也给我们加加料呀。。。。。比如像楼主这样给我们详细讲讲BST和反馈电路。。。
作者: 百亿超市    时间: 2013-10-18 19:49
这种解释不是很详细.


作者: 百亿超市    时间: 2013-10-18 21:01
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 07:08 编辑

我翻了手册 ,觉得楼主的解释不合理。

假设最终已经稳定输出1.5v。根据帖子描述能开机,那差不多是1.5v。以及处于正常的PWM模式工作,不是什么skip mode模式。PWM模式是频率固定,占空比固定,这样一来就可对电感前端的方波进行傅立叶级数变换,经过LC滤波,清晰的看到直流保存,基频和各个倍频被显著削弱。
Ton期间,上管的S端电压不会超过G端电压,否则MOS管关断。Vgs有门限值。因为bst断路,G端电压一直是5v,所以S端电压即电感前端电压不会超过G端电压Vg,电感后端电压为1.5v.  因为电感两端有压差,根据电感公式,流过电感的电流会变大,同时,根据场馆的伏安特性,可以知道S端电压将近G端电压Vg,因为Vds很大,Vgs要小才能保持与电感的电流平衡。

先看看tps51117的资料,5117和RT8209可以代换

360截图20131018200833250.jpg
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360截图20131018201104656.jpg
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360截图20131018203314109.jpg
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关于Ton的时间长度。  
Ton公式里的Vin是指TPS51117的12脚LL,不是外部的VIN
Vout是电感后端的电压1.5.

正常情况下是,Vin=18, Vout=1.5,就可以计算出Ton时间了。
现在是,Vout=1.5,把Vin粗略看成Vin=5v。那么在Ton期间电感中的电流变化量是Ton(5-1.5)/L  其中L=2uH
将Vout,Vin,Rton=pr503=267k代入公式可以算出Ton=846.04ns,
则电流变化量至少是1.48A。
对于变化量部分算场馆功率 1.48×(18-5)=19.24瓦。手册上场馆最大消耗功率3瓦。
因此瞬时功率19瓦肯定太大,热坏场馆。


作者: 百亿超市    时间: 2013-10-18 21:11
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 07:11 编辑

正常情况下,Vin=18, Vout=1.5, Ton=203.65ns
电流变化量是1.68A,
对于变化量部分算场馆功率,因为DS两端压降很小,功率基本看做0。
粗看这个值有写怀疑,因为用直流电源显示的整机电流也才2A,但单个1.5v芯片就产生1.68A
其实直流电源的测试前端能响应微妙级的电流,但是显示部分却是平均值,就算显示微妙级的电流,人眼也跟不上。因此显示部分做了平均值。

3,5v,桥,内存,总线,cpu五大电源芯片瞬时能产生十几安的电流。只是发生在几百纳妙内,下几微妙内电流又是零安。平均下来整机也就几安。但小尺寸上就能很大。

作者: 百亿超市    时间: 2013-10-18 22:58
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 07:08 编辑

其实我也是粗算,乱算的。

两种情况在导通时间段,电感电流变化量差不多。但导通能力弱的DS端压差大,于是功率很大。导通能力强的基本不消耗功率。

结局就是导通能力强的不烧管子,导通能力弱的烧管子。


导通能力的强弱是否烧管子的解释只适应PWM模块。其他地方不试用。




作者: 百亿超市    时间: 2013-10-19 07:34
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 07:37 编辑

秒级别在电子世界里尺寸太大了。1秒内CPU就已经运算了几百万次,相当于代码就已经执行了几百万行。现在每秒几十个亿
相比人类,它在1秒内做了极大的事



作者: 百亿超市    时间: 2013-10-19 18:14
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 18:37 编辑

其实我刚接触电路一年多,后面一大把的东西要学。
冒犯大神了,请原谅。



作者: 百亿超市    时间: 2013-10-19 18:45
本帖最后由 百亿超市 于 2013-10-19 18:47 编辑

呵呵,我感觉自己有点过分了。和和气气多好。对不起了,修哥。
作者: 182187035    时间: 2013-10-24 11:21
修道一个三星的机子率烧上官~~~我一直很纠结这个问题~~~但是我都测量了~~没问题~~~只是这个BST好像忽略了~~机子拿走了没修好!~~哎~~~如果下次再碰到一等证实一下~~
作者: 鱼怪    时间: 2013-10-24 13:28
高手收我做徒弟吧




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