談數(shù)碼產品短路、漏電故障的維修分析

夏昕

摘要：隨著數(shù)碼產品的日益普及，產品的維修問題也迅速增加，在電路中出現(xiàn)元件短路是電路檢修人員經(jīng)常遇到的故障。本文介紹的是數(shù)碼產品出現(xiàn)漏電短路故障時的分析方法，針對可能出現(xiàn)的兩種不同加電狀態(tài)下的短路情況提出有區(qū)別和針對性的排查思路，列出了造成短路故障的原因的可能性。附圖進一步說明加電短路不能僅僅考慮到電池電壓造成的短路，需要根據(jù)不同的加電方式來判斷故障點。

關鍵詞：電路短路 漏電 數(shù)碼產品維修

我們每天都會使用到數(shù)碼產品進行上網(wǎng)、多媒體的播放。數(shù)碼產品維修過程中，經(jīng)常會遇到電路元件漏電短路的情況。而使用穩(wěn)壓電源檢測漏電短路故障時，電路的電流也分兩種情況：①加電后有漏電短路現(xiàn)象；②加電后沒有漏電短路情況，但是按下開機啟動按鍵后才有漏電短路現(xiàn)象。這兩種短路的情況在維修時要有區(qū)別性地分析和檢修。一些簡單的數(shù)碼產品在電源系統(tǒng)電路設計時，由于電路簡單，可能不需要采用集成的電源芯片，只需要少量的低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO），從電路原理分析的角度看，采用低壓差線性穩(wěn)壓器供電和集成電源芯片供電的電路分析是一致的，本文以集成的電源芯片為例。

1 加電短路

一種電壓輸出是提供給它的負載工作電路的，這個負載電路可以是分立元件組成的電路，也可以是若干芯片。一旦這樣的負載電路中有元件短路或漏電，會很大地消耗輸出供電電壓元件的電流，甚至拉低電壓，該部分電路將會工作異常，短路元件會將電能轉化為熱能，導致短路元件發(fā)熱發(fā)燙。

首先分析加電電路的情況：加電瞬間即有的電流可能很大，也可能極小。這種情況我們首先能夠考慮到的是電池電壓供電的部分有元件短路，這些元件根據(jù)電路原理圖可查到，包括電源芯片，電池電壓的濾波及保護元件、功率放大器等。但是還應該考慮到，在一個數(shù)碼產品中，接口、不同功能的芯片較多，而芯片對供電的電壓都有不同的要求，電源電路相對復雜，電池電壓也會進行相應的變換。因此，電池電壓會送入相應的功能電路進行變換，這樣的電路有電池/充電切換電路，升壓電路，實時時鐘電路。這些電路在加電的瞬間，也會產生相應的電壓。

1.1 電源切換電路

圖1的電路是電源供電的切換電路中，BATT+電池電壓和外接的充電電壓EXT-BATT在這個電池/充電切換電路作用下，產生B+電壓，而B+電壓再送到更多的元件（如電源芯片）。那么B+電壓供電的負載電路如果有元件短路，一樣會造成加電短路。

1.2 升壓電路

許多數(shù)碼產品電路中，需要有高于電池電壓的電壓供電，如顯示屏背光燈電路，電路一般會設計升壓電路進行供電。在圖2中，L901、C904、CR901與電源芯片共同工作產生升壓電壓V-BOOST，在加電初，雖然電源芯片沒有完成啟動，升壓電路沒有正常工作，但是進行電路分析可知，V-BOOST也仍然是有電壓的。因此，V-BOOST電壓的負載元件如果有元件短路，也會造成加電短路。

圖2 升壓電路

1.3 實時時鐘電路

數(shù)碼產品電路中，一般會有一個紐扣型的備用電池，它的一個作用是用戶在取掉數(shù)碼產品的電池后能夠有電源給實時時鐘電路供電，繼續(xù)32.768kHz時鐘電路的工作。電路設計時一般會加電以后，電池電壓經(jīng)過變換，產生一個約3V的電壓，該電壓給備用電池充電。顯然，該電壓的負載元件（如備用電池）短路會造成加電短路。圖3中，電源芯片經(jīng)過電壓變換，產生的VBACK電壓即是提供給時鐘晶體B200元件等組成的32.768kHz時鐘電路工作。

上面的幾種情況均屬于加電即有漏電短路的情況，下面討論的是數(shù)碼產品加電以后沒有漏電，但是按下開機按鍵有漏電短路的情況。這種情況說明加電以后沒有元件漏電電路，啟動開機按鍵后，電源電路工作，會輸出到不同路徑的各種電壓。這些電壓提供給CPU、存儲器、攝像頭、無線射頻電路，如果這些元件有漏電短路的情況，會使該元件的供電電路輸出偏大的電流，會拉低電源芯片的供電電壓并使得元件不能正常工作。顯然，在判斷電路短路問題時，需要根據(jù)不同的加電電路現(xiàn)象來合理判斷短路元件。

2 加電后沒有漏電短路情況，但是按下開機啟動按鍵后有漏電短路

在圖4中，電源芯片D200啟動以后，會產生VANA、VFLASH1、VFLASH2、VCORE LIN、VIO電壓，其中VANA提供給音頻電路，VFLASH1、VFLASH2提供給存儲器電路，VCORE LIN提供給CPU工作。如果CPU短路，會造成電路大電流，同時拉低VCORE LIN電壓，CPU和電源芯片發(fā)燙。同樣，如果存儲器元件發(fā)生短路，也會造成相應電路大電流并且拉低VFLASH1、VFLASH2電壓。

因此，遇到加電后沒有漏電短路情況，但是按下開機啟動按鍵后有漏電短路的情況，應該重點檢查電源輸出及輸出電壓的電壓轉換的相關電路。

特別需要注意的是，如今有少量的數(shù)碼產品在設計時還會在加電瞬間設置啟動初始化或電池檢測軟件，屏幕也可能會有相應顯示及提示內容。那么對于這種產品出現(xiàn)加電立即短路的情況，還是需要考慮到電源輸出電路的負載元件是否有短路。

參考文獻：

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