先来一张STM32L431芯片最小系统原理图,接着进入今天的正题。为了使芯片稳定工作,PCB工程师在设计硬件电路时,会在电源和地(GND)之间,加一些滤波电容,容值从nf级别到uf级别不等。在电源电压不稳定的时候,滤波电容会放电,保持电压稳定。当然滤波电容不是万能的,滤波能力有限。

        大家有没有想过,如果电源和GND短路了,会发生什么。电源和地短路后,会产生瞬时大电流,运气好些的会先击穿滤波电容,运气差些的芯片也会烧毁。读研时,遇到过一次,主控板的3V3和计量板的GND反接,上三相电期间,主控板和计量板直接出现电火花,板子上出现一片焦黑,两块板子报废,留着取元器件。

        当然,我也遇到过串口线电源和GND反接,电源短路,板载的电源指示灯没亮,过了一会反应过来了,立马断电。万用表导通档位一量,完了,板子烧了。这种情况难道也只能留着取元器件?如果板子多,随意取用,大家估计也就这样干了,偏偏数量有限,只能修修补补了。接下来请看我如何修补。首先看原理图,找到电源和GND之间的滤波电容,先取容值小的滤波电容。一般情况下,会先击穿小的滤波电容,取下来,再次测量电源和GND,如果不导通了,那算大家伙走运。只是击穿了电容。芯片还能继续使用。我遇到过两次这样的。

        下面再看一部分原理图,这是两块芯片电源的原理图,中间有个10欧姆电阻,如果这根线上有大电流,10欧姆电阻上会分走一部分电压,V3P3JL会小于V3P3。如果你的程序要是有电压监测,程序可能会感知到这个问题,会复位还是怎么样就看软件设计了。不过,今天的主角还是短路。如果3V3和GND短路了,先断开10欧姆电阻,再分别去量两边的滤波电容,如果只有一边的滤波电容导通,那运气不错,两块芯片电路,只毁了一块,专攻毁的那一块的电路就可以了。这个电路无所谓,总共也就8个滤波电容。言归正传,用万用表接着排除问题,用导通档挨个量滤波电容两端,取掉电容后,重新上电,一切齐活。我有这运气多亏了自己胆小,每次隔离电源220V供电,我都怕出现电火花。上电时,我会时不时观察板载指示灯是否正常工作,这次一上电,板载指示灯没亮,肯定哪出问题了,立马断电,没看到烧焦的痕迹,没有发烫,但还是烧了,然后就写了这篇博客。

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