對一種功率運(yùn)算放大器的失效問題進(jìn)行了研究并分析了失效機(jī)理。功率運(yùn)算放大器在測試時(shí)發(fā)生失效,同時(shí),-20 V供電電源電壓在加電過程中存在波動(dòng)。通過內(nèi)部目檢發(fā)現(xiàn)失效芯片內(nèi)部驅(qū)動(dòng)晶體管及相連的金屬均存在過流燒毀形貌。對失效功率運(yùn)算放大器和良好功率運(yùn)算放大器進(jìn)行紅外熱成像分析,失效器件的溫升總體比臺溫高10℃。通過失效分析,供電電源發(fā)生快速突跳導(dǎo)致了功率運(yùn)算放大器內(nèi)的晶體管在導(dǎo)通和關(guān)斷之間快速切換形成熱量累積效應(yīng),從而導(dǎo)致器件燒毀,造成功率運(yùn)算放大器過流失效。對電源輸出波形異常原因進(jìn)行分析,電源限流過小導(dǎo)致電源電壓降低,從而造成加電時(shí)快速突跳。最后,搭建測試電路對功率運(yùn)算放大器進(jìn)行復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證明了器件的失效機(jī)理。

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【部分圖文】：

圖1 失效原因故障樹

上海航天技術(shù)研究院在對某系統(tǒng)中的電源功率放大器電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)出現(xiàn)異常,立即斷開產(chǎn)品供電電源復(fù)測導(dǎo)通阻值,導(dǎo)通測試顯示-20V電源點(diǎn)與地的導(dǎo)通值為387Ω,而與之對應(yīng)初次導(dǎo)通時(shí)-20V電源點(diǎn)對地阻值為31.2kΩ,因此不滿足指標(biāo)大于等于1kΩ的要求,針對失效現(xiàn)象列出的故障....

圖2 功率運(yùn)算放大器電路原理圖

圖1失效原因故障樹對電源功率放大器電路的接插件進(jìn)行外觀檢查,確定了接插件的插針無損傷、無歪斜情況,接插件針腳正常,可以排除接插件異常的故障事件。對電源功率放大器電路先進(jìn)行外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)異常,其對應(yīng)的焊點(diǎn)浸潤良好;對電路板上的焊點(diǎn)進(jìn)行外觀檢查,焊點(diǎn)均潤濕良好,因此可排除焊接異常....

圖3 異常電源加電曲線

電源功率放大器電路調(diào)試子系統(tǒng)使用某模塊化電源作為產(chǎn)品供電電源,電源自帶過流過壓設(shè)置功能,對調(diào)試子系統(tǒng)開展檢查,包括測試設(shè)備故障和供電電源異常。通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)測試設(shè)備所有的性能參數(shù)正常,可排除測試設(shè)備異常的故障事件。在該設(shè)備上進(jìn)行帶負(fù)載的通電實(shí)驗(yàn),記錄±20V電源通電過程的波形,電....

圖4 功率運(yùn)算放大器引腳定義

失效功率運(yùn)算放大器引腳定義如圖4所示,引腳11為正電源,引腳8為負(fù)電源,引腳6為負(fù)向輸入端,引腳7為正向輸入端,引腳5為電流監(jiān)測端,引腳9和引腳10為輸出端。功率運(yùn)算放大器芯片內(nèi)部簡化原理圖如圖5所示,其中晶體管T2和T3、T4和T5分別組成達(dá)林頓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用于將信號的末級功率線....

本文編號：4033011