STM32WL33KCV6 DeepStop 异常电流分析报告 日期: 2026-05-10 项目: STM32WL33KCV6 Sub-GHz Transmitter / No-SMPS 最小系统

一、问题概述

目标: 让 STM32WL33KCV6 进入 datasheet 定义的 DeepStop 模式，期望电流达到 uA 或 nA 级。

实际现象: 在多块 PCB、多颗芯片、不同代码版本、官方 PWR_DEEPSTOP 例程及最小系统测试下， DeepStop 电流长期保持在约 1.2~1.5 mA。

关键现象:

• DeepStop 后 VCAP 约 2.1~2.2 mV，说明 MCU 核心 1.2 V 域已经掉电。
• Shutdown 模式电流约 61.19 uA，说明硬件并非存在固定 mA 级漏电。
• NRST 接地电流约 918.19 uA，接近 datasheet reset current 典型值 955 uA。
• ST 官方 PWR_DEEPSTOP 例程在该硬件上仍约 1.2 mA。

================================================================================ 二、硬件配置与当前确认

芯片: STM32WL33KCV6, QFN32 / VFQFPN32 package

供电: VDD = 2.8 V No SMPS 硬件配置

No SMPS 连接确认: 根据 STM32WL33xx datasheet, No SMPS 要求:

• VFBSD connected to external supply or VDD
• VLXSD floating
• VSSSD connected to GND

当前硬件确认:

• VDD_1 / VDD_2: connected to VDD
• VDDSD: connected to VDD
• VFBSD: connected to VDD
• VLXSD: floating
• VSSSD: connected to GND
• VDDRF: connected to VDD through FB in normal condition
• VCAP: capacitor to GND
• EXTGND: low impedance to GND
• Exposed pad: GND

QFN32 footprint / pin mapping: 用户已逐脚确认 33 个连接点，包括 32 pins + exposed pad，均与 STM32WL33KCV6 QFN32 pinout 匹配， 无旋转、镜像或 pin mapping 错误。

控制脚:

• NRST 不悬空，有明确上拉/连接状态。
• BOOT 有明确下拉。
• BOOT 曾测得 0.595 V，但强制 BOOT 接地后 DeepStop 电流仍约 1.28 mA，排除 BOOT 中间电平为主因。
• SWD 线测试时彻底断开后，电流仍约 1.2 mA，排除调试器/SWD/VREF 路径为主因。

清洗与焊接:

• 曾怀疑助焊剂或表面污染。
• PCB 清洗后最小系统仍约 1.26 mA。
• 新焊 PCB、换芯片、换晶振后问题仍存在。
• 说明污染、单颗芯片损坏、单块返修板异常均不是主因。

================================================================================ 三、关键测量数据

1. 完整板/早期测试

• 完整板 DeepStop: 约 1.5~1.7 mA
• VCAP after DeepStop: 约 0.002 V
• NRST 接地: 约 1.14 mA
• NRST 浮空/正常: 约 1.58 mA

2. 新焊完整 PCB

• 未拆任何元器件: 约 1.67 mA
• NRST 接地: 约 1.14 mA
• NRST 浮空: 约 1.58 mA
• DeepStop 后 VCAP: 约 0.002 V

3. 最小系统 PCB

• 只焊接主控及最小外围: 约 1.23~1.37 mA
• VCAP: 约 2.1~2.2 mV
• NRST 不接地: 约 1.26~1.37 mA
• NRST 接地: 约 833.42 uA 到 918.19 uA
• BOOT 强制接地: 约 1.28 mA

4. 电源输入路径

• 从 SWD VDD 供电: 约 1.37 mA
• 从原 LDO 输出点供电: 约 1.38 mA
• 判断: 供电入口不是主因，两处大概率属于同一 VDD 网络。

5. VDDRF 支路

• 正常连接时 VDD, VDDSD, VFBSD, VDDRF 均约等于 VDD = 2.8 V。
• 断开 VDDRF 前面的 FB 后: VDDRF 约 2.0 V 总电流约 1.45 mA
• 判断: VDDRF 外部供电/RF 支路不是 mA 级电流主因。
• 注意: VDDRF 断开后仍被偏置到 2.0 V，不建议长期以该状态运行。

6. Shutdown 对照

• Shutdown current: 61.19 uA
• 该结果证明硬件不是固定 mA 级漏电，硬件具备进入更低功耗状态的能力。

================================================================================ 四、datasheet 对照

STM32WL33xx datasheet 关键指标:

1. Reset current

• Current under Reset condition: typ. 955 uA @ VDD=3.3 V
• 实测 NRST 接地约 918 uA，与 datasheet 接近，认为合理。

2. DeepStop current, Table 13

• No timer, only wake-up GPIO enabled, RAM0 retained: typ. 910 nA
• No timer, only wake-up GPIO enabled, all RAM retained: typ. 980 nA
• 32 kHz LSI, all RAM retained: typ. 1540 nA
• RTC ON: typ. 1710 nA
• 当前 DeepStop 约 1.2~1.5 mA，比 datasheet 高约 800~1500 倍。

3. Shutdown current

• Product summary / Table 12: Shutdown 为 nA 级，典型 14 nA。
• 当前实测 61.19 uA，虽高于典型值，但远低于 DeepStop 的 1.2 mA，足以证明硬件不是固定 mA 漏电。

4. DeepStop 条件 datasheet 3.6.2 中 DeepStop 条件包括:
   • Radio MR_SUBG sleeping / no radio activity
   • CPU sleeping, WFI with SLEEPDEEP activated
   • No unmasked wake-up sources active
   • PWRC_CR1.LPMS = 0
   • System clocked on RC64MPLL, HSI or PLL locked mode, not direct HSE
   • Non-DEEPSTOP2: GPIORET should be set
   • If SMPS KRM enabled, RCC_CFGR.SMPSDIV = 0

当前寄存器基本满足上述要求。

================================================================================ 五、寄存器诊断记录

1. Trim investigation

VALIDITY_TAG @0x10001EF8 = FCBCECCC Expected tag = FCBCECCC TRIMR = 00003363 ENGTRIM = 00000000 ENGTRIM2 = 00000000 RCC_CSSWCR = 00000000 ENGTRIM after force-write = 00000000

判断:

• 芯片 factory trim validity tag 有效。
• 实际 trim 位于 TRIMR，不依赖 ENGTRIM fallback。
• ENGTRIM 为 0 或 force-write 后仍为 0 不再认为是根因。

2. DeepStop domain diag

CR1 = 00000114 CR2 = 00000020 CR5 = 00006514 SR2 = 0000B3F0 DBGR = 00000000 ENGTRIM = 00000000 RCC_CR = 00001400 RCC_APB0 = 00000100 RCC_APB1 = 00000400 RCC_APB2 = 00000000 IEWU = 00000000 EWUA = 00000000 EWUB = 00000000 IWUF = 00000000 WUFA = 00000000 WUFB = 00000000

判断:

• 该阶段 CR2=0x20 仅 RAMRET1=1，尚未强制 GPIORET。
• Wakeup flags 和 wakeup enable 均为 0。

3. Final pre-WFI state

CR1 = 00000114 CR2 = 00000120 CR5 = 00006514 DBGR = 00000000 RCC_CFGR = 00000240 RCC_CR = 00001400 SYST_CTRL = 00010007 或后续测试中尝试关闭 SCB_SCR = 00000000, 但 VCAP 掉电说明后续确实进入了使核心域掉电的路径 IEWU = 00000000 EWUA = 00000000 EWUB = 00000000

寄存器解码: CR2=0x00000120:

• GPIORET = 1
• RAMRET1 = 1
• DBGRET = 0
• LPREG_FORCE_VH = 0

CR5=0x00006514:

• NOSMPS = 1
• SMPSFBYP = 0
• SMPSLPOPEN = 1
• SMPS BOF 未启用

SR2=0x0000B3F0:

• SMPSBYPR = 0
• SMPSENR = 0
• SMPSRDY = 0

DBGR=0:

• DEEPSTOP2/debug retention 未启用

RCC_CFGR=0x00000240:

• HSESEL = 0
• 非 direct HSE

判断:

• DeepStop 关键进入条件基本满足。
• No SMPS 软件状态正确。
• Debug retention / DEEPSTOP2 排除。
• Wakeup source 排除。
• Direct HSE 排除。

================================================================================ 六、已排除项

1. 应用代码问题

• 最小固件、手动寄存器配置、ST 官方 PWR_DEEPSTOP 例程均约 1.2 mA。
• 应用层 ADC/MRSUBG/UART/TIM 不是主因。

2. Debug / DEEPSTOP2

• DBGR=0。
• SWD 线彻底断开后仍约 1.2 mA。
• 排除调试保持或 SWD 供电路径为主因。

3. Direct HSE

• RCC_CFGR.HSESEL=0。
• 系统不是 direct HSE。

4. Wakeup source

• IEWU/EWUA/EWUB=0。
• IWUF/WUFA/WUFB=0。
• 启用 PB0 wakeup 后和关闭全部 wakeup 后均为 mA 级。
• 排除 wakeup 源导致。

5. SMPS_ON / BOF 配置错误

• CR5.NOSMPS=1。
• SR2.SMPSENR=0, SMPSRDY=0。
• 硬件 No SMPS 连接符合 datasheet。

6. VDDRF / RF 外围

• 断开 R6/C13、排除射频部分后仍 mA 级。
• 断开 VDDRF FB 后电流不降反升。
• RF 外围和 VDDRF 外部支路不是主因。

7. BOOT/NRST/SWD 外部状态

• BOOT 强制接地后仍约 1.28 mA。
• NRST 不悬空。
• SWD 断开后仍异常。

8. PCB 污染 / 焊接偶发异常

• 清洗后无改善。
• 新焊 PCB、换芯片、换晶振后无改善。
• 最小系统仍异常。

9. Footprint / pin mapping

• 33 个引脚含 EP exposed pad 已逐项确认正确。
• 无旋转、镜像、封装映射错误。