当主板3.3V电压变成了0.1V

硬件笔记本

gtj3tpw0uh1640107814.gif

/ t: d2 h- i# T$ @点击上方名片关注了解更多

$ A! n8 [, d" r( k0 s# q& l; `7 J0 j3 [
  e' T7 F* m. p8 s' D7 R$ E$ [; S大家好，我是王工。
不知道大家有没有遇到过这种情况，有时候会被问到一些很简单的问题，可能自己知道是怎么回事，但一时半会就是不知道该怎么解释。
1 ^4 Q  f8 ~) Z* [2 @01
7 F( A+ T! {9 z# y- R背景简介最近，公司的一个很有经验的工程师带着他的徒弟学习。
& o3 {) P. Z2 }( _5 y* E有一次调试电路，这位新来的同事问：这电路的3.3V怎么变成了0.1V，老师傅最终发现3.3V后级电路短路了。
问：为什么短路了，师傅可以讲一下吗？答：你用万用表去测嘛，蜂鸣档是响的，当然就短路了。
9 y0 p  a( A/ `4 V$ O; ?! R8 W问：那为什么后级电路短路，3.3V就变成了0.1V呢？师傅答：这不是很简单吗，本来就是这样子的，经验嘛！
" {$ H: ]8 v% a5 y) l02
: c2 v% o- q+ h& V8 _- y为什么负载短路，电压会下降？好，今天咱们就一起回顾一下基础吧。
我们平时使用的电源，可以等效成一个理想的电压源Ui和一个内阻r的串联，负载为RL，RL两端的电压设为Uo。
Uo=Ui-Io*r，Io为输出电流，对于理想电压源而言，Ui是不变的。

t3muyotiku4640107914.png

当负载变重，也就是负载短路后，由于短路导致输出电阻接近于0Ω，此时回路中的电流急剧增大，从而内阻上所分得的电压就会变大，输出电压Uo就会变小。所以很多时候，假如我们芯片只能对外提供1A的电流，但是负载如果超出这个电流值，表现出来的现象就是输出电压降低，回路中电流越大，内阻分得的电压也就越大，输出电压也就降得越多。
$ ^; i5 v$ S% j& K# t当负载短路，电流就会急剧上升，如果没有短路保护，电源芯片会因为过热而直接挂掉了。
03
负载短路时，该怎么来找问题？当我们遇到VCC和GND短路时，这时我们一般都是怎么来找问题的呢？
# u$ l" w. h* O# C1 i6 h$ z4 W为了更清晰的描述，我画了个简单的示意图。

4o4i3jrjk5p640108014.png

我们的主板一般都是输入直流电压Vin，然后经过DC/DC芯片转换成我们想要的电压，然后供给单片机，运放，CPU或者其他芯片。
如图，VCC同时给芯片IC1，IC2和IC3供电，如果发现VCC到地短路了，怎么办？首先确认是不是真的短路？有些电源的滤波电容比较大，断电后如果马上去测，VCC跟GND是通的，那是因为电容的电没有放完，并不是真的短路。
% K. K, p3 z2 O* d# t确认VCC跟GND短路后，我们一般有以下方法来找问题。
一、排除法排除法就是把跟VCC相关的网络逐一排除，直到找到问题的根源。
8 U/ E2 `. q( D! D+ {1 w% h/ A

wcgkyptwz1g640108114.png

首先可以尝试先将图中的位置1断开，如果正常，后级电路引起的短路，则可以依次断开位置2，3，4。
如果还是短路，则是DC/DC芯片本身的问题，取下来就可以了。
4 b5 |/ i: O4 f# s  S) l5 D. I但有时你会发现，就算按照上面的办法操作了，结果还是短路。我就遇到过一次这样的情况，后来发现是0.1uF的瓷片电容击穿，仔细查看才知道电容选型错误，耐压不够，造成大批板子返工。
5 R, l$ ]4 p1 L. c0 c% A所以跟VCC相关的滤波电容也要检查一下，不过一般情况下是不容易坏的。二、热成像仪法这个方法就比较简单了，慢慢上电，用热成像仪观察，哪个元件最烫（迅速升温），那么它肯定就有问题，换下来就可以了。

ccnjl2sejy0640108214.png

还有一个简单粗暴的方法，要是没有热成像仪，通电几秒后用手去触摸芯片，如果明显感觉烫手，那可能就是它的问题。
一般公司都会有热成像仪，没有的赶紧向公司申请一个。三、松香法这是跟我们公司一个老前辈学的。将5V网络连接的芯片周围同时抹一层助焊剂松香，比如上面的芯片IC1，IC2，IC3和DC/DC。

如果哪个芯片上的松香融化了，就说明是哪里短路了。
因为短路后电流很大，芯片的功耗很大，芯片本身就会产生很大的热量（之前测试芯片温升会＞100℃），松香受热融化。
7 h' v4 S# n: C8 o! R/ I
4 @9 E3 v2 j8 _: |# t3 y

jf3wuetfzah640108314.png

最后，如果是打样的新板，最好先用眼睛扫视一下，如果有锡渣短路，或者漏插件一眼就看出来了。确保第一次上电正常，否则维修会浪费很多时间。如果这篇文章对你有帮助，别忘了点赞、收藏，并分享给更多需要的人！
- ^9 D: t3 h# R1 ?% `, b/ ~写在最后都说硬件工程师越老越吃香，这句话也告诉我们硬件也是需要积累的，王工从事硬件多年，也会不定期分享技术好文，感兴趣的同学可以加微信，或后台回复“加群”，管理员拉你加入同行技术交流群。
推荐阅读（点击图片直接进入）
! f* }0 }6 c0 r5 V( l0 x

tyeoukxd3tx640108414.png

9 @# w# M, \- Z0 x# t

5l4opl03c1c640108514.png

1orztzv42gc640108615.jpg

" Z8 L: q, O- E) W投稿/招聘/推广/宣传/技术咨询 请加微信：woniu26a声明：
声明：原创文章，转载请注明出处。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。推荐阅读▼
' o# T9 b) _/ r; E" N" |电路设计-电路分析
emc相关文章
电子元器件
1 g( ~/ R3 a0 y. O5 X. ~1 F4 D