某電腦顯示器產(chǎn)品，在正常顯示畫面時(shí)，對(duì)金屬端子進(jìn)行±4KV接觸放電時(shí)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象，反復(fù)驗(yàn)證多次問(wèn)題現(xiàn)象確實(shí)存在，排除概率性、隨機(jī)性問(wèn)題的可能性。
出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象時(shí)，重新按開(kāi)關(guān)按鍵可以正常開(kāi)機(jī)，電腦顯示器電路原理框圖如下所示：
根據(jù)電腦顯示器電路原理框圖可知，出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象主要與復(fù)位電路、DC-DC電源、按鍵控制電路、顯示控制芯片電路相關(guān)。引起系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象的條件如下：
12V轉(zhuǎn)5V DC-DC工作狀態(tài)異常，出現(xiàn)輸出電壓跌落，導(dǎo)致后端LD0、顯示控制芯片因工作電壓低于額定工作電壓出現(xiàn)異常，系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)。顯示控制芯片的復(fù)位電路受到靜電放電噪聲干擾，導(dǎo)致復(fù)位電路的誤動(dòng)作，引發(fā)系統(tǒng)錯(cuò)誤的復(fù)位操作，系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)。
按鍵控制電路受到靜電放電干擾，導(dǎo)致按鍵誤觸發(fā)，發(fā)出錯(cuò)誤的關(guān)機(jī)指令，系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)。顯示控制芯片本身受到靜電放電干擾，導(dǎo)致其工作狀態(tài)出現(xiàn)異常，出現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式。
靜電放電過(guò)程中使用示波器測(cè)量12V轉(zhuǎn)5V DC-DC輸出端5V電壓，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)瞬間電壓跌落到2.96V，反復(fù)測(cè)量多次確認(rèn)DC-DC輸出端確實(shí)出現(xiàn)電壓跌落現(xiàn)象，12V轉(zhuǎn)5V DC-DC電路如下圖所示：
為確認(rèn)是否因5V DC-DC輸出電壓跌落引起系統(tǒng)自動(dòng)待機(jī)問(wèn)題，將DC-DC電源斷開(kāi)使用穩(wěn)壓源提供系統(tǒng)5V供電，靜電放電系統(tǒng)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象消失，確認(rèn)是DC-DC輸出端電壓跌落引起后端系統(tǒng)工作狀態(tài)異常，DC-DC輸出電壓在靜電放電過(guò)程中測(cè)量波形如下圖所示：
DC-DC輸出端電壓跌落的原因主要有：EN腳開(kāi)啟電壓瞬間低于額定電壓，DC-DC出現(xiàn)瞬間關(guān)斷輸出電壓跌落，后端電解電容容量較小，電壓補(bǔ)償來(lái)不及；DC-DC反饋環(huán)路受到靜電放電干擾，導(dǎo)致反饋信息出錯(cuò)，DC-DC芯片做出誤調(diào)整引起輸出電壓瞬間跌落，后端電解電容容量較小，電壓補(bǔ)償來(lái)不及。
根據(jù)DC-DC電路設(shè)計(jì)可知，DC-DC芯片EN腳采用12V電壓輸入被RD7/RD4電阻分壓，其中RD4電阻參數(shù)為20Kohm,RD7電阻為100Kohm，通過(guò)計(jì)算得出EN腳的供電電壓為12V*（20/100+20）=2V。
根據(jù)DC-DC芯片規(guī)格書上對(duì)EN腳描述說(shuō)明可知，EN腳需要高電平開(kāi)啟，建議設(shè)計(jì)是直接接100Kohm電阻上拉到輸出電源Vin，而實(shí)際上的電路設(shè)計(jì)不符合芯片規(guī)格書要求。根據(jù)數(shù)字電路高、低電平定義，此電平值處于不確定電平段，極易導(dǎo)致芯片誤判。（數(shù)字電路電平定義：≦0.7V為低電平，≧2.8V為高電平，0.7V≦開(kāi)啟電壓≦2.8V應(yīng)避免）
仔細(xì)查閱芯片規(guī)格書可知EN腳工作最低電壓要求為1.5V，實(shí)際工作電壓設(shè)置為2V，處于臨界值日，非常不安全，將EN腳下拉電阻RD4移除，電壓達(dá)到12V，靜電放電測(cè)試時(shí)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象消失。
12V轉(zhuǎn)5V DC-DC是系統(tǒng)主電源，由于EN腳分壓電阻參數(shù)選擇不當(dāng)，實(shí)際工作電壓為2V，而EN腳工作最低電壓要求為1.5V，實(shí)際工作電壓處于SPEC要求的下限。
靜電放電電流流過(guò)參考地平面時(shí)，引起參考地電位波動(dòng)，DC-DC EN腳參考電壓跟隨地電位波動(dòng)，波動(dòng)范圍超過(guò)DC-DC芯片EN腳開(kāi)啟電壓容限，出現(xiàn)DC-DC芯片被誤關(guān)閉引起輸出電壓跌落，后端電解電容容量較小，來(lái)不及補(bǔ)償輸出電壓，導(dǎo)致后端電路因輸出電壓低于額定工作電壓，系統(tǒng)出現(xiàn)自動(dòng)待機(jī)現(xiàn)象。
根據(jù)問(wèn)題原因分析，試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，結(jié)合DC-DC芯片規(guī)格書使用說(shuō)明要求，結(jié)合成本最優(yōu)原則，問(wèn)題解決方案如下：
問(wèn)題解決方案（一）：將DC-DC芯片EN腳對(duì)地分壓電阻參數(shù)由20K改為47K，工作電壓由2V調(diào)整到3.6V，使DC-DC EN腳實(shí)際工作電壓在芯片規(guī)格書允許的安全范圍內(nèi)。
問(wèn)題解決方案（二）：將DC-DC芯片EN腳對(duì)地分壓電阻移除，工作電壓由2V調(diào)整到6.67V，使DC-DC EN腳實(shí)際工作電壓在芯片規(guī)格書允許的安全范圍內(nèi)。（解決方案二）綜合評(píng)估采用解決方案（一）
關(guān)于DC-DC芯片電路設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守芯片應(yīng)用手冊(cè)，尤其是EN腳、反饋信號(hào)、輸出端濾波電感、電解電容關(guān)鍵器件選型。本案例DC-DC輸出端電解電容參數(shù)由100uF改為470uF甚至更大容量電容時(shí)輸出電壓跌落問(wèn)題就不是非常明顯，則很容易忽略，很難被發(fā)現(xiàn)。