简介
CBM8580 是一款基于电池组的单芯片全集成解决方案,全集成2节, 3节, 4节串联锂离子或锂聚合物电池组管理器及保护,可准确测量锂离子和锂聚合物电池中的可用电量。可用于平板电脑/笔记本电脑、UPS/电池备用系统、医疗设备、手持真空吸尘器与扫地机器人等应用场景。
CBM8580利用其集成的高性能模拟外设, 测量锂离子或锂聚合物电池的可用容量、 电压、 电流、 温度和其他关键参数, 保留准确的数据记录。
基于以上功能,我们把CBM8580作为一个BMS对电池进行数据采集及保护。
在使用的过程中,调试及测试阶段各项功能都挺正常,但是一到产线奇怪的问题就开始出现了,今天来复盘分析一下。
一、异常问题现象
产线部分产品在用充电器激活的时候,第一次无法激活,需要多次拔插才能激活电量计。
具体的不良描述:
产线测试移动电源产品CBM8580 30%充电无法激活,多次插拔或者P+,B+短接才能激活。 PACK+会周期性下降导致PBI供电不稳定,内部供电无法切换到BAT,去掉P+, PBI和PACK+会逐渐下降( PACK外部200UF电容),测试芯片SW脚无电压。
二、根本原因分析
2.1 常规排查
首先,进行常规板级测试:
2.2 问题现象对比测试
基于问题表象,测试PACK电压上升阶段分析。
BAT接8V供电( 2S模拟电池),通过TYPE-C口充电发现无法进行充电,测试CBM8580电路PACK+电压在8.64V, PBI电压8V, SW电压0V,去掉充电器后PBI电压下降, VCC切换BAT供电没有成功。
无法激活的测试波形如下图:
那我们也测试一下正常激活的波形是什么样的?通过对比分析,看能否找到差异。
正常激活的波形如下:
经过两种波形的对比分析:
a) 未能激活的PACK上升斜率~120mV/mS;
b) 可激活的PACK上升斜率~800mV/mS
根据实验的结果表明,经分析确认与PACK的上升斜率相关,满足一定上升斜率的条件可以激活芯片。
2.3 进一步分析
根据以上实验结果,得出失效原因如下:
当 Vpack 慢速上电时,电压爬升速率过低,电压在唤醒阈值附近的停留时间超过了芯片内部逻辑判定的“有效事件窗口”。芯片将此缓慢的电压建立过程误判为背景噪声或非有效插入,因此未触发内部状态机翻转,导致唤醒失败。
二次插拔成功的原因: 二次操作产生了陡峭的电压边沿,满足了芯片对“有效插入事件”的时序要求,从而成功激活。
三、结论
根据以上分析,得出结论:
系统电源启动电路的电压爬升速率与 CBM8580内部唤醒检测逻辑的采样窗口存在时序匹配偏差,是系统级上电特性未完全覆盖芯片的高灵敏度检测区间。