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查看: 9782|回复: 19

[求助] 高压buck DC-DC流片后PASS管在上电过程中烧毁,请高手指点,谢谢!

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发表于 2011-7-24 01:44:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 guang3000 于 2011-7-24 15:45 编辑

下图是芯片的模块图


buck.jpg


    设计输入为12-40V,输出为3.3V , 芯片里面集成一个VIN输入, 10V输出和外接2.2uF负载电容的的LDO,
用的是高压管做PASS管,其特性为VGS能承受12V,VDS能承受40V,管子尺寸为150u/1u,如下图所示,图中
的二极管是6V的钳位二极管,这样就算在上电大信号过程中EA完全切换,PASS管的VGS不会超过6V。


Red Hat Enterprise Linux 4-2011-07-24-04-27-39.png

     

     这个BP10的PIN已经过了HBM 2kV的ESD。
    上电时间约为1.5ms,工作环境是socket测试板。上电只能到20V芯片就损坏,经过拍照分析是芯片内部10V LDO的PASS管损坏,如图所示。


20110721004.jpg


这个pass高压管直接连到芯片外面,是普通的版图,并不是下面的这种常见的ESD版图


mos.jpg

   LDO的pass管烧毁这可能是什么原因呢?请高手指点,谢谢!
发表于 2011-7-24 07:26:21 | 显示全部楼层
看看VIN 和BP10的波形呢......
发表于 2011-7-24 08:30:01 | 显示全部楼层
LDO  20V IN
VO=10V

PMOS power = 10V *I ..
會不會 流過大電流

還有 vin 有無 spike? overshoot

還有 是否發生某些地方 latch up ?
发表于 2011-7-24 11:39:11 | 显示全部楼层
block图中用的是NMOS
schematic中用PMOS ?

VIN20V时,VDS有10V,PASS管有60ohm左右?
电流大概要超150mA,孔打的够不,用没用Top thick metal,看版图上PASS管源漏没有大面积金属连啊,不道分析对不。

我有点没看懂,6V钳位二极管加上了,输出的调整范围够么?大负载
 楼主| 发表于 2011-7-24 14:44:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 guang3000 于 2011-7-29 02:22 编辑

首先感谢大家的回复!!!



看看VIN 和BP10的波形呢......




LDO  20V IN
VO=10V

PMOS power = 10V *I ..
會不會 流過大電流

還有 vin 有無 spike? overshoot

還有 是否發生某些地方 latch up ?



明天会仿真下相关电压和电流波形。上电后再过几ms,在VDD基本稳定不变后,用示波器看的确是有短时间很窄的上下尖峰,幅度是1,2V左右,随后会把这个波形发上来



block图中用的是NMOS
schematic中用PMOS ?
VIN20V时,VDS有10V,PASS管有60ohm左右?
电流大概要超150mA,孔打的够不,用没用Top thick metal,看版图上PASS管源漏没有大面积金属连啊,不道分析对不。
我有点没看懂,6V钳位二极管加上了,输出的调整范围够么?大负载



这个芯片是替代国外同型号的,这个模块图是别的公司的,从spec看来这个regulator用的PASS管是NMOS。我们改成LDO了。。

这个LDO输出的电流负载能力很小,也就70mA左右。
发表于 2011-7-24 20:13:09 | 显示全部楼层
我猜人家用NMOS没有问题,你用PMOS就烧坏了。。且是在上电时候烧坏的。。
测试分析如下:

1.上电时间用斜坡缓慢上电,VIN=1V/S (很慢)看看是否还是发生此类现象。
2. 如果上述实验没有被烧坏,可以肯定的是,上电过程中你的PSSS device VGS太大。
3. 高压管子一般VDS可以耐很高的电压,你的VGS真的可以>10V吗????
4. latch up
发表于 2011-7-24 20:18:58 | 显示全部楼层
"的二极管是6V的钳位二极管,这样就算在上电大信号过程中EA完全切换,PASS管的VGS不会超过6V。"

你的分析不对吧,这个diode不是保证VGS<6V的功能。。。如果VREF上电比较慢,你上电很快,VGS是可以很大的(VGS可以达到VIN)
发表于 2011-7-24 22:04:41 | 显示全部楼层




    钳位时,二极管电流会比较大,即使VREF=0,下面对VSS的PMOS应该没能力把二极管P拉到地吧
发表于 2011-7-26 01:25:16 | 显示全部楼层
外接2.2uf电容,启动时如果power supply来的很快,来不及响应,pass pmos必须对2.2uf电容充电,这个过程pmos的vgs>12V,也许就break down了.
 楼主| 发表于 2011-7-27 03:04:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 guang3000 于 2011-7-27 03:10 编辑


我猜人家用NMOS没有问题,你用PMOS就烧坏了。。且是在上电时候烧坏的。。
测试分析如下:
1.上电时间用斜坡缓慢上电,VIN=1V/S (很慢)看看是否还是发生此类现象。
2. 如果上述实验没有被烧坏,可以肯定的是,上电过程中你的PSSS device VGS太大。
3. 高压管子一般VDS可以耐很高的电压,你的VGS真的可以>10V吗????
4. latch up



    谢谢大家的回复!!! 试过了将软启动的SS/SD拉到零,这时候输出的驱动是关闭的,BP10的负载是芯片内的直流。
缓慢或者快速上电,能够到40V,没烧。再设Vin=18V ,  SS/SD=0 , 输出的驱动关闭,给BP10负载一个外接到地的300mA的电流,随着时间过去,10V的LDO电压会慢慢的往上飘,速度大概是0.2V/S高到一定程度后芯片就烧毁了,但如果在上漂的过程中关掉负载,芯片还是好的。试了两个板子和芯片都这样,真是很奇怪啊!



外接2.2uf电容,启动时如果power supply来的很快,来不及响应,pass pmos必须对2.2uf电容充电,这个过程pmos的vgs>12V,也许就break down了.



由于有钳位二极管,VGS最大也就6V
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