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[参考译文] TM4C123AH6PM:GPIO 焊盘损坏

Guru**** 1693050 points
Other Parts Discussed in Thread: TM4C123AH6PM
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/1043556/tm4c123ah6pm-gpio-pad-damage

器件型号:TM4C123AH6PM

大家好、

我们有一个使用 TM4C123AH6PM 的应用。 其中一个 GPIO 连接到控制电力线的 N 沟道 MOSFET 的栅极。

EN_5V_BOOST_PWR 直接连接到 IC 的 GPIO PB3引脚#48。 此信号上没有其他连接- MCU 的一端、栅极的另一端。

此焊盘被配置为输出、4mA、标准。

在过去几个月中、我们在该 GPIO 上发生了几次故障。 发生这种情况时、MCU 输出的电压不再超过~1.2V。 如果引脚设置为低电平、则会变为零、但当设置为高电平时、它不会达到预期的3V3。

原理图如上所示。 该问题发生在多个不同的电路板、不同的 MCU 批次中、但症状始终相同。 唯一的解决方案是更换 MCU。

这似乎是一个硬件问题、可能有很多猜测、但如此简单的设计给我们带来了寻找原因的灵感-因此我们在这里寻求有关查看位置的想法。

此致

布鲁诺

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Bruno、

    为了帮助理解设计背后的一些进一步背景/开始对此问题进行故障排除:

    1. 这是新设计还是最近才开始出现问题的现有设计?
    2. 如果是现有设计、是否存在与原理图的此部分相关的任何器件更改?
    3.  是否考虑 了 GPIO#10勘误表进行调查?
    4. 当 I/O 处于~1.2V 时、测量的电流消耗是多少?
    5. 交换 MCU 时、如果将故障 MCU 放置在另一个板上、问题是否出在 MCU 上?
      1. 此外、交换后、问题是否已从根本上得到永久解决、或者同一电路板最终再次出现故障?

    此致、

    Ralph Jacobi

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Ralph、感谢您提出的战略指导!

    这是一种新设计、第二次迭代电路板、在过去六个月中仅运行少数几个原型。

    没有 相关的更改-使用 N/P 双路 MOSFET 来控制电力线是我们经常做的事情(使用与 SI3585CDV-T1-GE3非常相同的 Q6)、而且我以前从未见过这种故障模式。 在此提醒一下、GPIO 连接到栅极、这是相当高的阻抗。

    3.我看了一下,这里似乎不适用。 引脚本身就是输出、即使是邻居要负责、焊盘的重新配置也无法解决它。

    4和5:这需要更多的测试。 我还记得已经做的是将 MUC 的 GPIO 从电路板上拔出/提起、并且:在 MCU 侧、启用时行为仍然是相同的"最大1.2V"-在电路板侧、将3V3直接应用到 MOSFET 栅极将按预期打开。

    此致、

    布鲁诺

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    您好、Bruno、

    查看所述 FET 的 D/S、在高频时、栅极的阻抗看起来较低。 开关的完成速度有多快? 此电路板上的开关操作速度是否比其他电路板更快?

    我是和 Charles 讨论这一点的、我们都希望了解各种场景的电流测量结果

    • 在故障期间、I/O 电流为1.2V
    • 未 连接到 FET 时、I/O 电流为1.2V
    • 在工作板上正常运行时 I/O 的电流

    您还对 GPIO 寄存器应用了什么电流设置? 我猜这是使用弱下拉电阻器在推挽配置的吗?

    供参考1.2V 是器件中的 VDDC 电平、因此几乎感觉故障引脚被钳位到  VDDC、 这是非常不寻常的行为。 奇怪的是、高电平只会达到1.2V、因为通常我认为它会拉低、因为它会达到最大电流消耗、因此钳制在1.2V。 那么、这与我希望发生这种行为的时间成反比。  

    此致、

    Ralph Jacobi