在主板調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題：關(guān)機(jī)后快速啟機(jī)，主板正常開(kāi)啟，但風(fēng)扇不轉(zhuǎn)。如果使用過(guò)程中快速開(kāi)關(guān)機(jī)，但使用者沒(méi)有注意到風(fēng)扇其實(shí)沒(méi)有運(yùn)行，很容易導(dǎo)致CPU持續(xù)處于高溫狀態(tài)，損壞CPU及其周邊元器件。
- （1） 故障復(fù)現(xiàn)
拿到故障板后，上電正常的情況下下電，然后迅速上電，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇沒(méi)有響應(yīng)，故障得以成功復(fù)現(xiàn)，重復(fù)三次動(dòng)作，故障復(fù)現(xiàn)兩次，看來(lái)故障復(fù)現(xiàn)率還算比較高。
- （2） 問(wèn)題初步分析
最開(kāi)始懷疑的是風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)刻電流需求過(guò)大導(dǎo)致觸發(fā)過(guò)流保護(hù)，因此進(jìn)行了如下測(cè)試。
- （3） 靜態(tài)電壓測(cè)試
在復(fù)現(xiàn)故障情況下進(jìn)行相關(guān)電壓的測(cè)量。首先，測(cè)量風(fēng)扇的12V供電，發(fā)現(xiàn)電壓已經(jīng)接近0V；然后，往前一級(jí)排查：風(fēng)扇的12V由efuse通過(guò)12VBUS母線(xiàn)提供，起到熱插拔保護(hù)和電流限制等作用。測(cè)量efuse的輸入12VBUS，電壓正常，繼續(xù)測(cè)量efuse的EN使能引腳，電壓也正常。如果風(fēng)扇觸發(fā)過(guò)流保護(hù)，那efuse的FLTB引腳也會(huì)被拉低，表示有過(guò)流故障被發(fā)生，但此時(shí)測(cè)量的FLTB引腳是高電平，沒(méi)有錯(cuò)誤報(bào)警，因此，排除了過(guò)流保護(hù)被觸發(fā)。
圖1.efuse參考線(xiàn)路
- （4） 動(dòng)態(tài)波形測(cè)試
目前遇到的問(wèn)題是efuse在上電重啟過(guò)程中沒(méi)有輸出，但其靜態(tài)的EN和輸入都是有的（其他引腳電壓也正常）。因此，需要進(jìn)一步進(jìn)行波形的抓取，觀(guān)察故障產(chǎn)生時(shí)刻輸入輸出發(fā)生了什么動(dòng)作。
圖2.故障狀態(tài)12V VIN和EN波形
上圖2是故障復(fù)現(xiàn)狀態(tài)下12V VIN和EN的上電波形。開(kāi)始并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么異常，但進(jìn)一步測(cè)試，逐步增加上下電的時(shí)間間隔，就會(huì)找到一個(gè)臨界時(shí)間，間隔大于這個(gè)時(shí)間情況下風(fēng)扇就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這個(gè)間隔大概1.5s（如下圖3）。
圖3.臨界正常狀態(tài)12V VIN和EN波形
- （5） 問(wèn)題分析
那么問(wèn)題來(lái)了，為什么時(shí)間間隔拉長(zhǎng)后就可以正常啟電了？按理說(shuō)efuse的啟動(dòng)只要EN和12V VIN正常，就會(huì)有輸出，但我們前面測(cè)到故障狀態(tài)下兩者電壓明明都是正常的。所以推斷應(yīng)該是下電過(guò)程中有信號(hào)不滿(mǎn)足efuse工作要求，導(dǎo)致efuse鎖死了，這時(shí)就算再把輸入信號(hào)恢復(fù)正常也沒(méi)法解開(kāi)鎖死狀態(tài)。
那到底是VIN還是EN，或是其他信號(hào)呢？首先分析VIN，查閱手冊(cè)，它的UVLO電壓門(mén)限為4.15V，而實(shí)際我們測(cè)到，故障復(fù)現(xiàn)時(shí)刻的VIN有6.88V，遠(yuǎn)大于UVLO門(mén)限電壓，因此可以推斷VIN的跌落不會(huì)導(dǎo)致efuse鎖死。然后，看下EN：這款5022c有兩個(gè)EN信號(hào)，一個(gè)是ENABLE一個(gè)是LOADEN，它們門(mén)限分別是1.3V和2.3V。而這里實(shí)際電路中使用了365K和100K對(duì)12V分壓再到EN和LOADEN，當(dāng)VIN為12V時(shí)，EN和LOADEN均為2.58V，這個(gè)值十分接近LOADEN的門(mén)限電壓，因此，EN或者LOAD EN電壓的跌落會(huì)首先導(dǎo)致的efuse關(guān)斷，但這又有什么問(wèn)題呢？它們電壓跌落使得efuse關(guān)斷之后電壓還會(huì)隨著主板開(kāi)機(jī)二再次上升呀？再仔細(xì)閱讀芯片手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)如下描述：
這里的LOADEN只能起到關(guān)斷efuse的作用，而無(wú)法起到開(kāi)啟efuse的作用。到這里，似乎感覺(jué)有些方向了，這個(gè)LOADEN一旦失效，是無(wú)法通過(guò)它再次開(kāi)啟efuse的！所以我們嘗試將LOADEN這個(gè)信號(hào)的分壓加大，讓它晚一點(diǎn)跌落到門(mén)限以下，極限情況是去掉其下分壓電阻。結(jié)果效果很不錯(cuò)，故障不再?gòu)?fù)現(xiàn)了！同時(shí)注意到芯片本身也有不使用LOADEN這一功能的處理方法：將TMEN引腳直接接地，經(jīng)驗(yàn)證，該方式有效解決此問(wèn)題。
- （6） 問(wèn)題解決
但問(wèn)題就這樣解決了么？好像還缺點(diǎn)什么。畢竟更改LOADEN分壓電阻阻值或者禁能LOADEN只能是讓該信號(hào)電壓跌落變慢，那如果使用者開(kāi)關(guān)機(jī)速度非?？?，抵消了分壓阻值帶來(lái)的時(shí)間改善怎么辦？所以還得找一個(gè)根本的解決辦法。這時(shí)候就想到了12V VIN，其實(shí)造成這一問(wèn)題的根本原因還是12V下電過(guò)于緩慢，導(dǎo)致使用者兩次開(kāi)關(guān)機(jī)操作間隔遠(yuǎn)小于它的掉電速度，efuse再關(guān)機(jī)后1s乃至更久一段時(shí)間都沒(méi)有關(guān)閉、復(fù)位，造成了上述問(wèn)題，加入12V在關(guān)機(jī)后10ms內(nèi)迅速跌落到0V，所有器件均復(fù)位，這時(shí)候就不會(huì)存在所謂的“快”、“慢”上下電了。所以最終的問(wèn)題解決落在了如何讓12V在關(guān)機(jī)后迅速掉電！
在研究過(guò)增加放電電路和延長(zhǎng)主板自身12V負(fù)載下電延遲時(shí)間等方法之后，最終選擇了后者，一來(lái)這樣可以避免增加額外電路，節(jié)約成本，二來(lái)是可以通過(guò)修改CPLD程序直接達(dá)到目的，簡(jiǎn)單快捷，且易于調(diào)試。
- （7） 結(jié)果對(duì)比
下面是修改CPLD程序前后12VD的掉電波形?？梢钥吹?，在修改CPLD之前，12V下電之后掉電緩慢，需要1.5s以上時(shí)間才能跌落到3V以下，而修改CPLD之后只需要50ms便可以跌落到3V以下。
圖4.修改CPLD前12V VIN和EN波形
圖5.修改CPLD后12V VIN和EN波形
通過(guò)上述修改，就從根本上解決了主板快速開(kāi)關(guān)機(jī)（上下電）情況下風(fēng)扇概率性停轉(zhuǎn)的問(wèn)題。總結(jié)今后需要注意的點(diǎn)：
- （1） efuse的LOADEN信號(hào)可能將芯片鎖死，因?yàn)樗挥?ldquo;禁能”功能，而沒(méi)有“使能功能”。
- （2） 主板12V下電緩慢會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，比如芯片鎖死
- （3） 通過(guò)延緩負(fù)載停止工作的時(shí)間可以有效解決12V下電緩慢問(wèn)題