车载Class D功放电源脚烧蚀可能原因
近期不同项目均遇到功放烧蚀的案例,主要表现是IC的PVDD电源pin脚烧蚀了,发生的概率是数万分之1,FA分析起来比较困难,没有实质进展。咨询不同功放IC原厂提供了一些潜在的排查方向,汇总在这里,做个记录和分享。
烧蚀现场如下:
潜在因素一:Layout没有将PVDD去耦电容放置在功放芯片同侧
这个是最容易出现情况之一,多家功放PCB校核时均提到这一点,也是个人认为最有可能导致烧蚀问题的原因。我们统计不同项目失效率,电容未放在同面的发生烧蚀的概率明显会更大些。而且pin脚周围空间有限,如果没有特意强调,Layout很容易放到背面。
0.1uF的去耦电容可以有效滤除PVDD上的纹波,从而避免内部MOS击穿损坏。TI的EE论坛上也有类似问题的官方答复。由于空间有限,10uF的电容可以放置在背面,10nF电容必须放置在IC同面。
潜在因素二:时钟错误导致损坏
需要说明的是这一点仅针对某些特定品牌的系列功放,且没有有效验证。功放IC调研时有厂家反馈,某国际大厂型号XXX80X本身存在设计bug,当TDM时钟跳变或切换的时候,内部锁相环失锁,会引起PWM信号错乱,导致输出级烧毁。
而国产某型号从设计上进行了优化,从而规避该问题。
针对这个点我们用特定型号进行验证:
- 将工作中的80X TDM时钟从12.28M切换为25M,80X的输出PWM变得混乱;
- 用外部信号发生器给TDM灌信号,80X的PWM有波形输出,同样操作6424没有PWM输出。一定程度上印证了上述说法,但都没有永久损坏,仅当个参考。
潜在因素三:电源PVDD超压或波动过大
这个用不多说,长时间超过DS电气规格,也是可能损坏的。
注:以上信息来自个人经验,出现的部分功放型号仅为方便交流使用,无意对比各家优劣。