¿Cómo solucionar problemas de sobrecalentamiento / falta de microcontrolador?

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El PCB en el que estoy trabajando salió muy mal. Tan pronto como enciendo el circuito, la MCU (MSP430F6720) comienza a sobrecalentarse rápidamente y, en un caso, literalmente se fuma. Describí esto en el foro de TI aquí , pero en un sentido general, lo que lleva ¿Este sobrecalentamiento / falta de MCU sucederá y cómo puedo solucionar el problema?

Mi entendimiento es: de alguna manera, ya sea por diseño o fabricación de PCB, se creó un cortocircuito dentro de la MCU: 1) Algunos pines están conectados ilegalmente al riel de suministro de energía (VCC); 2) Algún pin está conectado ilegalmente a tierra; 3) El voltaje de la fuente de alimentación excede la capacidad máxima de MCU. ¿Me perdí algo aquí?

Lo gracioso es que el PCB había estado funcionando bien hasta que cambié el circuito de suministro de energía del adaptador de CA + batería alcalina al adaptador de CA + batería de ion litio. Así que ahora estoy de vuelta al cuadrado uno. Cualquier entrada sería muy apreciada.

Editar: a continuación se muestra el circuito de alimentación que usé en la PCB problemática. Debido a que solo cambié esta parte del circuito de la revisión anterior, creo que el problema está en esta parte. El circuito consta de las siguientes tres partes:

1) LDO: xc6227, este IC también se usa en revisiones anteriores. 2) IC de carga de iones de litio: MCP73844. Este circuito ha sido usado en mis otros PCBs. 3) Botón de encendido / apagado IC: MAX16054. Esto se utiliza para encender / apagar la fuente de alimentación.

Actualización: el problema resultó ser la alimentación de voltaje de la batería de litio en la entrada analógica. El nuevo PCB con este problema solucionado funciona bien. Gracias a todos.

    
pregunta Zhiyong Li

2 respuestas

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Cosas que podrían salir mal:

  • Error de fabricación de PCB (especialmente con tecnología DIY): debe verificar la integridad de las trazas antes soldar los componentes, por ejemplo con un DMM en modo de verificación de continuidad (el que tiene el DMM). zumbador),

  • Error de soldadura de PCB: si no está soldado de fábrica (onda o reflujo), debe aprender a soldar adecuadamente a mano (usando flujo); puede verificar la integridad de las uniones de soldadura (nuevamente, con un DMM en modo de comprobación de continuidad), o simplemente puede recalentar los puntos sospechosos,

  • Error de diseño de PCB: Pinouts IC incorrectos (errores humanos, hojas de datos incorrectas, productos de reemplazo incompatibles),

  • error de orientación del componente: insertar un IC DIP con la orientación opuesta es un error tan común que merece un punto de bala separado. Para un CI de la serie 74xx, esto significa una fuente de alimentación negativa, generalmente una destrucción muy rápida. ..

Sin embargo, estos fueron los errores más fáciles. Los errores de diseño suelen ser más difíciles de encontrar. Solo una selección de errores comunes:

  • sin considerar los valores máximos absolutos en la hoja de datos para los voltajes de los pines: para la mayoría de los pines IC del CMOS, dejar un pin por encima de Vcc o por debajo de la GND generalmente hace que la unión pn intrínseca se desvíe hacia adelante y eso podría causar Las grandes corrientes fluyen; por lo tanto, conectar circuitos con fuentes de alimentación conmutadas por separado puede ser complicado,

  • sin considerar los valores máximos absolutos en la hoja de datos para la corriente de salida del pin: controlando una impedancia demasiado pequeña, ya sea porque el pin simplemente no es lo suficientemente fuerte para la tarea, o porque una carga capacitiva se maneja con una señal de alta frecuencia sin una resistencia de serie adecuada,

  • dejar una puerta MOSFET prácticamente desconectada podría dejarla vagar en una posición abierta a medias, causando una gran disipación dentro del MOSFET (esto se puede crear dejando una entrada MCU desconectada, por ejemplo, conectándola solo a otra salida de MCU que se encuentra en estado de alta impedancia porque el pin RESET de la MCU está activado o porque el código se está depurando y deteniendo antes de configurarlo correctamente,

  • configurando múltiples salidas push-pull "una contra otra" (conectando varias salidas entre sí sin asegurarse de que las salidas estén controladas por la misma señal, o asegurándose de que solo una de ellas esté habilitada a la vez),

  • fuerza inadecuada para la activación de la compuerta MOSFET de potencia, considerando la frecuencia y la carga involucrada, lo que lleva a que el MOSFET pase mucho tiempo en la región de transición y cause una gran disipación,

  • conducir pares de transistores complementarios (PNP & NPN o P & N MOSFET) sin tiempo muerto adecuado (esto hace que ambos transistores se reenvíen al mismo tiempo, una situación de "disparo directo").

(Los dos últimos ejemplos no son realmente aplicables para MCU sino para MOSFET, pero aún así vale la pena mencionarlos aquí).

    
respondido por el Laszlo Valko
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Lamentablemente, este tipo de preguntas no deben publicarse en Stack Exchange.

Desde mi experiencia, recomendaría soldar otra PCB, ya que la actual está dañada. Es posible que la placa se haya fabricado incorrectamente y se haya producido un cortocircuito. He visto esto con mis propios ojos antes, después de examinar una tabla con un microscopio. Sin embargo, esto es poco probable si no está trabajando con una PCB extremadamente compleja.

Si es posible, suelde el PCB un IC (circuito integrado a la vez). Primero soldaría los chips relacionados con la energía y luego pondría una carga ficticia (muchas resistencias en paralelo) y me aseguraría de que esté funcionando correctamente. Entonces, podría poner el microcontrolador. Alternativamente, podría colocar el microcontrolador y alimentar la PCB desde una fuente de banco; de esta manera, sabría que no tiene ningún problema de alimentación.

    
respondido por el abstack

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