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STM32芯片连续两次烧毁

时间:2023-02-11 06:55:00  来源:  浏览量:

最近用STM32G4做了块移相全桥电源,UCC27324+变压器驱动。

测试功能正常,上电后用电源上的辅助12V电源给驱动和MCU供电,同时给12V风扇供电。

后来调试程序时(用实验电源供电)发现MCU功耗过大(但依然能运行),然后就拆下来了,以为是之前静电导致芯片电源引脚击穿,顺手就换新。

然后又带载调试,随后用实验电源调试代码发现MCU功耗又上去了,又烧掉了。

后来发现12V辅助电源带上风扇后纹波过大VPP将近2V,但是MCU供电我用7805+3.3稳压,这个纹波不至于烧芯片吧?请指点2020/2/6更新 由于这段时间不能上班,手头又没有板子,只能想当时的情况。

一共坏了3片MCU,现象基本一致。

就是都能工作,都发烫,表面温度大概70度左右。

第一片坏了,拆下来直接扔到一边,第二片,拆下来用万用表测量一下没发现问题,PCB,原理图都检查一下没发现问题,提心吊胆换上第三片。

上电后,让电源空载运行几分钟MCU温度正常,然后带载,中间有过几次的停启,也就几分钟的时间,管子烧掉了,之后发现MCU也烧掉了。

拆下来后用万用表测量芯片的各个管脚和GND都比较正常(与好芯片对比)。

但是直接给电源VDD管脚来个3.3V电压,负极接其他I/O都有电流,都有电流,都有电流。

之前的两片也是这样。

由于我不是很了解内部结构,所以实在想不通是什么样的问题能导致现在这样的现象。

用万用表测量各个管脚都没有问题,但是各个管脚对电源都有漏电流。

难道所有的I/O都坏掉了吗?但是为什么测量不出来?由于布板水平不高,又赶上年前想把电源调出来所以板子的控制部分布的太差劲。

不知道这次问题根布线不好有没直接关系,满载时,我用示波器测量MCU电源纹波大概180mV-VPP。

如果电源电路没有错误,应该不是纹波干掉的,可以用示波器观察一下 3.3V 信号。

检查一下 12V 驱动转换等部分的电路,是否会有高压窜入 MCU 的 IO 口
错误肯定是没有的,后来我又反复进行调试,去掉风扇也就是去掉大的纹波。

然后上电,不启动PWM,不带载,5分钟单片机没发生问题。

然后启动PWM也是几分钟,依然没有问题。

(不知道是不是时间短的原因,因为已经很晚了有些着急)。

之后就带载,后来用示波器测量驱动芯片的PWM信号,发现驱动芯片的逻辑有问题。

还没来得及观察就烧管了。

晚上回家考虑原因,移相全桥,UCC27324+驱动变方案1、整体布线比较紧凑,怀疑功率部分对控制部分的干扰。

2、驱动线号部分的地不完整,就是MCU到27324的回路。

3、MCU到27324之间有不到10CM的距离,怀疑是回路有些大。

4、UCC27324的接地和控制部分的接地处理的不好,导致驱动信号抗干扰能力差。

以上是我想到的问题所在,但唯一想不通的是MCU为什么烧掉
单片机烧坏,一般是I/O口电位反灌, 高出MCU供电的I口必须稳压限制,每个输出O口电流小于1MA,如果不够外加电流电压放大。

这是原则。

不能用单片机本身驱动。

跟干扰没有关系,干扰只是会单片机不适复位或失态,不会烧坏单片机。

估计是PWM驱动口电位反灌导致的,最好把单片机放在输出低压端,一方面电压电流采样放大电路可以和单片机良好对接,提高了抗干扰,主电源用隔离变压器驱动。


后来我又反复进行调试,去掉风扇也就是去掉大的纹波。

然后上电,不启动PWM,不带载,5分钟单片机没发生问题。

然后启动PWM也是几分钟,依然没有问题。

(不知道是不是时间短的原因,因为已经很晚了有些着急)。

之后就带载,后来用示波器测量驱动芯片的PWM信号,发现驱动芯片的逻辑有问题。

还没来得及观察就烧管了。

晚上回家考虑原因,移相全桥,UCC27324+驱动变方案1、整体布线比较紧凑,怀疑功率部分对控制部分的干扰。

2、驱动线号部分的地不完整,就是MCU到27324的回路。

3、MCU到27324之间有不到10CM的距离,怀疑是回路有些大。

4、UCC27324的接地和控制部分的接地处理的不好,导致驱动信号抗干扰能力差。

以上是我想到的问题所在,但唯一想不通的是MCU为什么烧掉,您说的I/O口电流反灌我也有类似猜疑,还有是不是PWM I/O有负电压导致MCU烧掉。

还有就是强调一下,MCU只是电流有点大,运行一切正常。


会不会是驱动不足,我以前做毕业设计的 时候 ,51单片机 控4电机,貌似是供电不足单片机有点烫
我这个驱动是通过驱动芯片的。


把之前的猜想一一试过,这次先是用实验电源供电以防炸管,由于实验电源的功率有限也没测出任何问题,包括各种文波,MCU到驱动芯片的PWM,驱动到驱动变压器的波形都很正常。

但是没有办法测量管子两端的波形。

然后上强电,刚调到300W,不到10秒钟吧,保险烧掉了。

6A保险。

整流桥和管子幸好没出事,因为板子有脉冲电流保护,但是昨天和今天都没起到作用。

所以严重怀疑是上下管直通,所以突然开始怀疑驱动有问题了。

因为电流各方面都是相对成熟的,就是换了换MCU,然后还把驱动变压器由之前的外径23的磁环换成EP13(空间太小,原来磁环放不下)。

然后线径由之前的0.35*3换成了现在的0.1*3,变压器是三线并绕。

但是用实验电源功能测试的时候测量4路驱动信号是没有任何不妥的,当然我也知道这不代表带载后没问题。

我的问题是,假如说是驱动变压器的原因,在不带载的时候没问题,带载,哪怕是这么小的功率都不行,做电源这几年从没有碰到过这种情况。

唯一的就是这次选得磁芯小。

匝数是严格计算过的。

(最低20K)请教一下,如果磁芯选得比较小,但是匝数没问题,不上强电测量管子驱动没问题。

在这种情况下带载后会出现什么严重问题吗?
感觉是驱动能力过小出现的过载烧毁故障
难道我的UCC27324不起作用?
有这种可能呀!
还真没这种可能
上原理图和pcb看看?

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