​​Немощная защита от переплюсовки

Один из наших продуктов дошел до стадии запуска в серию и мы активно работали с производителем над стендом функционального тестирования. По условиям контракта мы предоставляли только тестовую спецификацию, а проектировать и изготавливать стенд должен был завод. Так устроено в автомобилке, но это тема отдельного поста.

В ходе наладки инженер производителя обнаружил странное: при переплюсовке (а это один из тестов) напряжение на шинах питания устройства, во-первых, звенело, а во-вторых — превышало максимальные уровни, допустимые потребителями. Например, на выходе 3.3В преобразователя было −0.46В, тогда как допустимое значение у большинства микросхем в системе −0.3В.

Со звоном мы быстро разобрались (кто угадает в комментариях в чем была проблема получит славу и почет), а вот от превышения приуныли.

С одной стороны все работало чудесно: для собственного успокоения мы переплюсовали два экземпляра на двое суток и убедились, что ничего не сгорело и все параметры в норме. И ведь понятно, что переплюсовка — это аварийный режим, тем более в автомобиле, тем более в электроавтомобиле; долговременно в таких условиях устройство работать не будет. Но все равно выпускать в серию дизайн с дефектом нельзя. Превышение допустимого значения даже на короткое время означает, что производитель микросхемы не гарантирует ее нормальную работу или отсутствие деградации. А значит, и мы не можем гарантировать нормальную работу всей системы.

Мы нашли и устранили причину: обратный ток протекал через линии управления интегральными силовыми ключами. Увеличили последовательные резисторы в этих линиях — уменьшили ток и напряжение, стекающее на шины питания через защитные диоды.

Теперь при запуске любого нового девайса у нас есть обязательный этап: измерить напряжения на плате при подаче обратной полярности.

Кстати.

Возвращаясь к посту про референсы, от которого у многих бомбануло: исходная схема полностью соответствовала рекомендациям производителя силового ключа. Я не буду делать никаких выводов, сделайте их сами.