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【经验分享】VBUS 引脚一段时间后管脚无法正常工作的分析和解决方法

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-17 19:51
问题:
问题由客户提出,客户在生产调试样机的时候,使用两周后发现几片样机出现 VBUS 引脚在不接 USB 线的时候有 3V 左右的电压的问题.
调研:
我们在确认了客户描述的现象后,对问题的样机做了以下分析 :
1. 去掉 VBUS 周边所有电路.-->问题存在.
2. 更换 MCU 做交叉验证.-->问题消失.
3. 使用软件对 VBUS 引脚 PA9 进行翻转.-->无法翻转.
   因此怀疑 VBUS 引脚已经损坏.
   分析原理图电路后发现,由于增加了 LDO,导致 MCU 的 GPIO 引脚 PA9 比 VDD 上电晚 :

UUL$$QPTFKFU`56V([JFMG0.png

   根据我们的数据手册来看 :

WX7U9J`%KDDQ}`CJTLAE)(5.png

   GPIO 输入引脚不能超过 VDD+4V,即当刚插上 USB 时,PA9 的 VIN=5V,而 VDD=0V,则VIN(5V)>VDD+4.0(4V),因此超过数据手册范围,可能损坏引脚功能.

结论:
数据手册 AMR 可以看出,我们在设计电路的时候需要避免 VIN>(VDD+4.0v).

处理:
为了确保 VBUS 引脚 PA9 比 VDD 后上电,我们可以考虑使用一个简单的逻辑电路(比如与门)来实现:
当 VDD 上电电压达到 3.3v 后才打开 USB VBUS 输入到 PA9 的开关.

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