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aat1168b1电路故障如何维修?

AAT1168B1 是一款由 Diodes Incorporated 公司生产的双路输出、同步升压 DC-DC 转换器,它常见于需要将单节锂离子/锂聚合物电池电压(3.0V-4.2V)提升到更高电压的设备中,

aat1168b1电路故障如何维修?-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 智能手机和平板电脑的 LCD 屏幕背光驱动
  • 摄像头的闪光灯和补光灯驱动
  • 便携式设备的白光 LED 驱动
  • 其他需要 5V、12V、15V 或更高电压的场合

AAT1168B1 的核心功能和引脚

要维修,首先必须了解它。

核心功能:

  • 双路输出:可以独立驱动两路 LED 负载,通常标记为 LED1LED2
  • 同步升压:内部集成了两个 MOSFET,效率高,外部元件少。
  • 可调输出电流:通过外部采样电阻设置每路 LED 的电流。
  • 调光控制:支持 PWM 调光和模拟调光。
  • 使能控制:有独立的使能引脚,可以控制每路输出的开关。

关键引脚(以常见的 VQFN-4x4 封装为例):

引脚名称 功能描述 维修要点
SW1, SW2 开关引脚,连接电感。 关键测试点,这里是高速开关信号,用示波器可以看到方波,电压在 Vin 和 Vout 之间跳变。
GND 地线,所有电压测量的参考点。 必须保证良好接地,检查虚焊、冷焊。
VIN 电源输入,来自电池或系统主电源。 供电输入端,检查是否有电压(约 3.0V-4.2V)。
EN1, EN2 使能引脚,高电平有效。 控制芯片是否工作,如果为低电平,对应通道关闭。
ISET1, ISET2 电流设置引脚,通过电阻接地,设定 LED 电流。 核心控制引脚,通过测量此引脚电压(通常为 200mV)和 ISET 电阻的阻值,可以计算出 LED 电流。
LED1, LED2 LED 阴极输出,连接到 LED 灯串的负极。 电流输出端,正常工作时,电压略低于其 Vout,且非常稳定。

常见故障现象

  1. 完全无输出:对应通道的 LED 不亮,电压为 0。
  2. 输出电压过低:LED 亮但非常暗,电压远低于设定值。
  3. 输出电流不稳定:LED 闪烁或亮度抖动。
  4. 效率低下,芯片发烫:芯片工作但异常发热,可能很快保护或烧毁。
  5. 无法调光:调光功能失效。

维修思路和步骤(系统性排查)

维修开关电源芯片,遵循“由外到内、由简到繁”的原则。

第一步:安全与初步检查

  1. 断电:确保设备已完全断电,特别是大电容需要放电。
  2. 目视检查
    • 芯片本身:是否有明显烧焦、鼓包、裂痕。
    • 周围元件:电阻、电容、电感、二极管是否有烧毁、变色、爆裂的迹象。
    • 焊接点:检查芯片和周围元件是否有虚焊、连锡。
  3. 测量供电输入
    • 用万用表测量 VIN 引脚对地电压,是否在正常范围内(3.0V-4.2V)?
    • 如果没有电压,问题不在 AAT1168B1,而是前级供电电路(电池、保险丝、开关等)。

第二步:检查关键外围元件

这是最常见的问题所在,AAT1168B1 的外围元件虽然不多,但每一个都至关重要。

元件 作用 损坏现象 如何检测
输入电容 (Cin) 滤波,提供瞬时电流 容值减小、失效导致输入电压纹波大,芯片工作不稳定 用万用表电容档测容值,或用 LCR 表测 ESR(等效串联电阻),ESR 过大是常见失效模式。
电感 储能和升压核心 电感开路(线圈烧断)、磁芯饱和(电感量减小) 用万用表电阻档测其直流电阻,应很小(零点几欧到几欧),若为无穷大,则开路,若严重发烫,可能饱和。
输出电容 (Cout) 滤波,稳定输出电压 容值减小、失效导致输出电压纹波大 同输入电容,测量容值和 ESR。
电流设置电阻 (Riset) 设定 LED 电流 阻值变大或开路(最常见故障之一) 用万用表精确测量其阻值,阻值不准会导致电流过小(灯不亮)或过大(芯片烧毁)。
续流二极管 在同步升压中,此角色由内部MOSFET承担,外部通常不需要 - -

第三步:使用示波器进行动态测试(核心步骤)

静态测量无法发现所有问题,示波器是维修开关电源的“眼睛”。

aat1168b1电路故障如何维修?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 检查使能信号

    • 用示波器或万用表测量 EN1EN2 引脚,应为高电平(如高电平有效,通常为 VIN 或逻辑高电平),如果为低电平,说明芯片被禁用,是正常的。
  2. 检查开关波形 (SW 引脚)

    • 这是最关键的测试点!
    • 将示波器探头的地夹在 GND 上,探头接在 SW1SW2 引脚上。
    • 正常波形:应该是一个清晰、稳定、占空比合适的方波或锯齿波,其峰值电压应略高于 VIN,谷值电压接近 0V,频率一般在几百 kHz 到 1 MHz 左右。
    • 异常波形分析
      • 没有波形:芯片未启动,检查 ENVINGND
      • 波形幅度很低:电感开路或芯片内部损坏。
      • 波形畸变、抖动:输入/输出电容失效(ESR 大),导致供电不稳。
      • 频率异常:可能是负载过重或芯片内部振荡器故障。
  3. 检查 ISET 引脚

    • 用万用表或示波器直流档测量 ISET1/ISET2 引脚对地电压。
    • 正常电压:通常为 200mV,这是芯片内部的基准电压。
    • 如果电压不对
      • 0V:Riset 电阻开路,或芯片内部损坏。
      • 远高于 200mV:Riset 电阻阻值变小,或芯片内部损坏。
      • 这个电压直接关系到 LED 电流:I_LED = 200mV / Riset
  4. 检查 LED 输出引脚

    aat1168b1电路故障如何维修?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 用万用表测量 LED1/LED2 引脚对地电压。
    • 正常情况:电压应略高于设定的 LED 灯串总压降(驱动 3 个 2.8V 的 LED,输出电压应在 9V 左右),并且非常稳定,没有大的纹波。
    • 如果电压为 0:芯片未工作或输出级损坏。
    • 如果电压等于 VIN:升压电路未工作,电感或芯片可能损坏。

第四步:替换与验证

如果以上步骤都检查过,外围元件正常,关键引脚电压波形也正常,但功能依然异常,那么芯片本身损坏的可能性就很大了。

  1. 更换芯片:小心地将 AAT1168B1 拆下,更换一片新的。
  2. 验证:更换后,再次测试各点电压和波形,看是否恢复正常。

实用维修技巧与注意事项

  1. 先看原理图:如果有原理图,事半功倍,可以清楚地知道 EN 信号由谁控制,ISET 电阻的阻值是多少。
  2. 善用对比法:如果设备上有另一路完全相同的电路(如双背光),可以将两路进行对比测量,非常容易发现问题所在。
  3. 温度是关键:上电后,用手触摸芯片和电感,如果异常发烫,应立即断电,这通常是短路或过载的信号,继续通电会扩大故障。
  4. 注意静电:AAT1168B1 是 CMOS 芯片,非常敏感,维修时务必佩戴防静电手环,保持工作台接地良好。
  5. 不要轻易拆芯片:如果没有 BGA 返修台和熟练的技巧,不要轻易拆焊 QFN 封装的芯片,很容易损坏焊盘和周边走线,可以采用“风枪+助焊剂”的方法,但风险较高。

维修 AAT1168B1 电路,可以总结为以下路径:

无输出 → 查 VIN、EN、GND → 查外围元件(L, C, Riset)→ 用示波器查 SW 波形 → 查 ISET 电压 → 查 LED 输出电压 → 怀疑芯片损坏 → 更换芯片。

遵循这个系统性的思路,大部分问题都能被定位和解决。

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