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卓芯微ZXW602 快充方案之短路保护
作为一名资深工程师，在调试项目的时候，一定遇到过千奇百怪的问题。比如：在开发板上程序运行完全正常，但是由于开发板和实际芯片的差异，导致程序烧录到PCB板上就是会有问题；又比如程序开发验证完成后，烧录程序到芯片里面，由于烧录过程中有加密机制存在，导致程序运行一段时间后，会有偶然性的死机现象；诸如此类在开发过程中完全不能理解的问题，在经过仔细分析，反复研究后，最终找到根本原因和解决方案。今天，小编带你继续体验，开发过程中完全不能理解的问题，最后是如何顺利解决的。
不久前，小编采用卓芯微ZXW602快充方案协助客户做了一款双口盲插方案，各项功能参数已经验证完成，客户已经签样，准备试产。然而就在此时，客户意外的发现了产品中的瑕疵问题。客户在测试短路保护的时候，先找来一根USB线，然后把线端剪掉，正负极直接短路，保留USB-A插头，如下图所示；
在正常测试的时候，我们是用直流电源给PCB板供电，然后接上USB测试短路保护，测试的结果一切显示正常，无论是接入哪个快充口，都能瞬间关闭输出，并且关闭LED显示，如下图所示：
但是，当客户随手拿了一块电池测试卓芯微ZXW602快充方案的时候，发现其中一个快充口在接入USB的时候，输出口的MOS确实是会瞬间关闭，但是LED显示依然存在，直到20秒后轻载自动关机，才会关闭显示。而另一个快充口在接入USB会正常关闭输出MOS，也会正常关闭LED显示。
如果反复多试几次，会发现有时候会出现此现象，有时候又不会出现此现象。如下图所示：
此问题属于瑕疵问题，当输出短路的时候，确实是有关断MOS起到保护作用，只是LED显示需要等待20秒轻载后才会自动关闭，客户完全可以接受此现象。但是，作为一名资深工程师的小编，难道就不想探索下：为什么用直流电源测试就完全没有问题？为什么用电池测试的时候一个快充口有问题，而另一个快充口就没问题？为什么反复多试几次又不会出现此问题？
本着打破砂锅问到底的精神，我开始做了如下调试：
首先，在卓芯微ZXW602快充方案退出放电程序部分加一段测试代码“在退出放电的时候，快充灯点亮一段时间”。
经过实测后发现：在长按按键退出放电状态，以及20秒轻载退出放电的时候，快充指示灯都有点亮。但是接入USB的时候，快充指示灯并没有点亮，也就是说程序可优化得更好！
然后继续分析：退出放电模式的条件。同理，在接入USB的时候，用万用表测量到快充2口为低电平，此条件也成立。那么，最后就只剩下LED显示这个条件需要进一步确认。
首先对程序进行检查，在短路保护程序至退出放电模式的这段程序里面，发现在短路保护后，理论上应该满足退出放电条件。但是实际结果并没有预期的退出放电模式，那么我们继续调试，将测试程序调整到软件短路保护的位置继续测试，此次实测中发现：如果USB接入能短路保护并且退出放电的时候，快充灯会闪烁一次。而如果USB接入能短路保护却没有退出放电的时候，快充灯不会闪烁一次。
那么结果就已经显而易见了，软件上的逻辑在进入短路保护的时候，确实是会正常退出放电，也会关闭LED显示，一切正常。至于为什么有时候还是会有LED显示，那是因为我们忽略了卓芯微ZXW602快充方案的硬件过流保护功能，那么问题来了，为什么有时候是软件短路保护，而有时候是硬件过流保护。
别急，拿出小编的杀手锏“示波器”，真相永远只有一个，谜底即将揭晓！
先把示波器的地线接在ZXW602的第24脚（地线），然后把探头接在ZXW602的第22脚（快充口2）或者第20脚（快充口1），此两脚是快充输出的电流采样AD口，无论是软件短路保护还是硬件过流保护，都需要从这两个脚读取AD作比较。
首先，我们测试用直流电源供电的情况，电流采样口是如何变化的，波形如下图：
其次，我们测试用电池供电的情况，电流采样口是如何变化的，波形如下图：
分析如下：
因为我们知道在用直流电源供电的情况下是一定不会有LED显示的问题，换句话说，就是直流电源供电的时候一定是软件短路保护了。而用电池供电的时候有时候会有LED显示问题，有时候没有LED显示问题，所以我们要抓的波形就是会有LED显示的情况下的波形图，也就是硬件过流保护时候的波形图。
先看软件短路保护的波形图：在硬件第一次过流保护后，并没有触发硬件第二次过流保护，直到软件短路保护后一切正常工作。查找卓芯微ZXW602快充方案数据手册后发现，内部运放的迟滞电压是20mV-60mV，通俗点讲就是硬件第一次过流保护后，从波形图上可以看出电压抖动并没有超过60mV，也就不会触发第二次过流保护。所以才会有最后的软件保护功能。
再看硬件过流保护的波形图：从波形图上我们可以看出，当第一次硬件过流保护之后，电压抖动超过60mV触发第二次硬件过流保护。而第二次硬件过流保护之后，我们关闭了快充口1和快充口2，也就不会再测到电流，软件的过流保护就不在起作用了。
自此，也就解释了为什么用直流电源供电不会有问题，而用电池供电有时候有LED显示问题，有时候又没有LED显示问题这种现象了。我们把软件增加一步“在硬件两次过流保护的时候，关闭LED显示”，烧录程序后，反复测试，无论是用直流电源供电，抑或是用电池供电，都不会在出现LED显示问题。
结论：
卓芯微ZXW602快充方案仍是小编见过，做得最完善的软硬件保护方案。以上测试结果供参考。
梁先生