談數碼產品短路、漏電故障的維修分析

夏昕

摘要：隨著數碼產品的日益普及，產品的維修問題也迅速增加，在電路中出現元件短路是電路檢修人員經常遇到的故障。本文介紹的是數碼產品出現漏電短路故障時的分析方法，針對可能出現的兩種不同加電狀態下的短路情況提出有區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，需要根據不同的加電方式來判斷故障點。

關鍵詞：電路短路 漏電 數碼產品維修

我們每天都會使用到數碼產品進行上網、多媒體的播放。數碼產品維修過程中，經常會遇到電路元件漏電短路的情況。而使用穩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象。這兩種短路的情況在維修時要有區別性地分析和檢修。一些簡單的數碼產品在電源系統電路設計時，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壓器（LDO），從電路原理分析的角度看，采用低壓差線性穩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，導致短路元件發熱發燙。

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碼產品的電池后能夠有電源給實時時鐘電路供電，繼續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，需要根據不同的加電電路現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和電源芯片發燙。同樣，如果存儲器元件發生短路，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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