現今電源不再只擁有簡易脈衝寬度調變或警示功能，晶片設有數十根針腳，功能包括軟啟動、限電流、預偏壓啟動、啟動電容等，但這些功能有何涵意？哪些會阻止電源啟動？
本文為失靈的設計提供邏輯除錯流程，除錯程序從簡易項目開始，再處理較困難的領域，即便對經驗豐富的設計人員，也可能有所助益。
先從排除供電問題著手
排除供電問題時，最明顯的問題卻可能相當耗時，初次通電之前，建議先觀察電路板，設計人員必須確認已安裝正確零件、檢查是否遺漏、查看所有接合處，確保所有焊接方向正確；反覆檢查以免表面組裝的電阻及電容擺放相反，也避免方型晶片並未轉向90度或180度。若未經觀察，而主機板無法啟動，就該趁機找出與更換受損零件，並檢查其他區塊。
觀察確認與零件更換完成後，下一步檢查輸入線路是否連接妥善，圖1為單輸入、單輸出供電測試設定。
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| 圖1 典型供電測試設定 |
確認輸入連接後，除錯流程最簡單的開始方式為使用萬用電表或示波器，萬用電表可確保輸入電壓進入印刷電路板(PCB)，並抵達正確位置；若使用安培(A)計量表量測輸入電流，儀器有可能連接錯誤，或是保險絲燒斷，導致輸入電壓無法送至電路板。
電源確認後，測量晶片旁電容的電壓，有些轉換器具備AVIN與PVIN針腳，分別服務類比電路與功率級，檢查個別節點是否接收到應有電壓；下一步為檢查線性穩壓器或參考電壓，比對產品說明書，確認這些針腳上的電壓無誤。在除錯流程耗費太多時間之前，也要檢查另一塊電路板，若其他電路板運作順利，可能問題就從設計聚焦至組裝或電路板本身。
供電晶片通常具備輸入致能或電壓過低鎖定線路，很適合使用示波器檢查電壓等級，藉由輸入電壓與致能針腳，查看是否超過晶片產品說明書的啟動門檻，在電源輸入、致能觸發之前，有些轉換器需要5伏特(V)或3.3伏特偏置，確認偏置是否在正確時間序列中出現。
執行詳細除錯流程
晶片從輸入與致能針腳獲得正確電壓後，下一步要檢測晶片是否試圖啟動，即便萬用電表的輸出讀數為0.0伏特，裝置或許已開始切換後才關閉。將探針放置於開關節點、輸入電壓、輸出電壓與致能針腳上，示波器設定開關節點正常啟動，並將X軸鎖定於~1-ms/div。在電路板通電，觀察示波器是否有反應，若產生反應、出現波形，代表晶片曾試圖為輸出充電，電源可能是因為短路而關閉。斷電之後，測量接地輸出的阻抗，若阻抗未出現或過低，就得判斷原因。
提高電感後，有助於隔離輸出節點與晶片，若是輸出發生短路，輸出電容可能太低；若是電感的晶片側短路，則可能源於數項問題，而隔離短路的第一步，在於排除短路節點的零件。
若仍無法解決，則須要藉由供電與熱能攝影機找到短路位置，電源限為幾安培，並在各個短路終端通電，但必須小心不能超越節點各零組件的額定電壓，再透過熱能攝影機觀察哪個區塊溫度升高，並使用顯微鏡找到確切位置。
若電源並未切換，且確認半導體安裝無誤並未損壞，則接著檢查金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)阻抗，閘極至源極、汲極至源極的阻抗均應維持高點，並使用萬用電表的二極體量測工具，測量所有MOSFET的本體二極體。MOSFET的源極至汲極本體二極體電壓範圍應為0.3伏特至1伏特，若這些終端短路，裝置就會損壞、必須更換。檢查線路其他二極體的正向電壓，以確認方向無誤。
透過軟啟動電路，可控制供電輸出幅度，通常是以電流送至電容，若電容短路或刻意保持低點，就會阻止裝置開關。
有時電源啟動後試圖穩壓，就得了解電源控制器內的保護機制，可能包括過電壓保護、電壓過低保護、過電流保護、電壓過低鎖定、溫度過高保護等。
若電源切換後，輸出電壓增加過高，控制器會因過電壓保護而栓鎖，須檢查最高迴受電阻，確認是否安裝正確。若輸出電壓未及時升高，電壓過低保護功能就會出現，或是啟動時出現過電流情況，抑或是供電電壓在啟動時低於輸出電壓設定點。
若電源達到電流過高情形，或許不會觸發電壓過低保護，但裝置可能有其他保護機制，例如電壓折返、突衝模式、裝置栓鎖等。
另一問題是輸出電容過大，轉換器無法在軟啟動時間結束前充飽輸出，但擴大軟啟動電容就能解決此問題。多數晶片都具備溫度過高保護功能，避免裝置熱能失控，由於可能超過攝氏100度，須使用熱能攝影機檢查，晶片在冷卻後可能會試圖重啟，即為故障跡象。
表1列舉除錯時常見的啟動問題，適用於一般切換電源，不過有些電源拓撲可能須要更密集的除錯程序。
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| 表1 電源啟動議題的除錯清單 |
個個環節都重要 除錯流程做最後把關
電源電路相當複雜，所以設計、配置、構成與組裝必須十分小心，除錯流程本身是門藝術，依循本文介紹的訣竅與程序後，有助設計人員及時、快速地找到補救之道。
(本文作者皆任職於德州儀器)