Випал диму в повітрі. 3 різні друковані плати. PCB має привидів?

Так, це хайку. (EDIT: виправлено ... це фактично Хайку)

Ні, я не посміхаюся.

Я роблю стандартне тестування; бачачи, що станеться, коли один із двох силових рейок потрапить до GND на друкованій платі, яку я сконструював. Ми говоримо про напругу напругою 12 В, що постачається від джерела живлення на стільниці, з окремим вбудованим 5-баловим перетворювачем, який подає іншу рейку на друкованій платі (до якої підключений мій ATmega328PB).

На 12-рейковій рейці на ній є купа діжковиків, які будуть піддані кінцевим споживачам. Отже, я, природно, вирішив забити ювелірну викрутку в одну з них, щоб провести тест на коротке замикання.

Ось ось, дим від мого ATmega328PB.

Я думаю, це означає, що сталося одне з наступних речей:

Схематичний час

Ось схема підключень до ATmega328PB:

Ось усі схеми речей в конструкції, які мають з'єднання з 12-рейковою рейкою (VBAT + рейка), які керують зворотними шляхами повернення струму GND:

А ось схема стовбурових гнізд і пов'язаних з ними гнізда виявлення штифтів (зауважте, що вони підключаються безпосередньо до деяких штифтів ATmega328PB, не мають серійного опору):

План короткого замикання

План по роботі з короткими замиканнями на 12 В рейці полягав у тому, щоб просто вимкнути NAD -канальний FET LOAD_FET через одну з двох логічних умов, що виконуються в прошивці:

1. Вибірка АЦП зі швидкістю 1 Гц виявила б стан надмірного струму і призведе до того, що перемикач FET_LOAD перестане проводити, тим самим відсікаючи струм короткого замикання
2. Напруга, що подає ATmega, перетвориться на стан «відключення», а MCU скидає і ініціалізує перемикач FET_LOAD на «вимкнено», відключаючи таким чином струм короткого замикання

Великий дим

Ось осцилоскопний зонд того, що відбувається з рейкою Vbat + на CH1 (жовтий) і рейкою +5 на CH2 (синій), коли короткий Vbat + до GND за допомогою застосування ювелірної викрутки на відкриті дроти кабелю, що підключений до ланцюговий домкрат (я не встромив викрутку в гніздо ), коли він живиться від живлення верстака, встановленого на 12 В @ 5 Ампер:

Після того, як це сталося, ATmega просто нагрівалася б щоразу, коли я вмикав плату, і ефективно діяв як коротке замикання між входом + 5 В та землею сигналу. Я розпаював ATmega гарячим повітрям і перевіряв FET_LOAD N-канал FET, щоб перевірити, чи смажений він. Насправді він вийшов з ладу таким чином, що він більше не буде вимикатись повністю або вмикатися, коли напруга на затворі подається до +5 або сигнальної землі, а натомість працює десь у зоні сутінків між ними. При падінні ~ 200 мА він падав приблизно на 2,3 вольта, незалежно від того, був він "увімкненим" або "вимкнено", коли в гніздо ствола підключено навантаження.

Гуч

Мав на увазі, що через пошкодження БНТ, вектор через пошкодження ATmega, можливо, був викликаний передачею високої напруги через стік FET до його воріт та в MCU. Зробив кілька наступних випробувань із меншими напругами, що живлять 12V рейку. Зверніть увагу, що перші три зображення в основному однакові, але з різними піковими струмами. Після того, як ATmega вимкнеться (через згорнуту напругу на рейці Vbat +), сигнал LOAD_GND_ENABLE, що подається MCU (синій, внизу), по черзі знижується, перериваючи перемикач FET_LOAD .

Легенда:

CH1 = напруга в Rshunt (0,005 Ом) CH2 = напруга на сигналі LOAD_GND_ENABLE (підключено до ATmega)

Vbat + поставляється на 6 В:

Vbat + поставляється на 7В:

Vbat + поставляється на 8 В:

Vbat + поставляється на напругу 9 В:

На цьому останньому струм ніколи не припиняв зростати, і сигнал LOAD_GND_ENABLE робив прикольний танець, але в цілому здавалося б, що максимальні межі ніколи не були порушені на штифті LOAD_GND_ENABLE (принаймні, я не думаю, що вони були ... У мене є лише 2-канальна область, і мені довелося б вимірювати рейку + 5 В, щоб знати, яка напруга на LOAD_GND_ENABLE wrt Vcc).

Наступні кроки

У мене залишилося лише 1 борт, який можна принести в жертву, тому мій план:

1. Використовуйте порожній ATmega328PB, щоб усі його "штифти" були встановлені на високий опір без периферійних пристроїв, налаштованих / ініціалізованих. Повторіть тест на коротке замикання, щоб побачити, чи ATmega328PB все ще піднімається димом. Якщо він не працює на пуфі, MCU, мабуть, не вдався, оскільки він виводив / пропускав занадто багато струму з одного з своїх штифтів, налаштованих як вихід, поки він працював з прошивкою в попередніх тестах.

2. Тест за допомогою ATmega328PB, встановленого на платі розбиття (на жаль, цей мікросхем не поставляється в пакетах DIP), підключеному до друкованої плати за допомогою маховиків. Вибірково почніть підключати одночасно один маховий провід, запустивши тест і побачивши, який маховий кінець закінчується тим, що відповідає за смаження ATmega328PB.

3. Замовте новий зразок друкованої плати із зміненою схемою, щоб усі сліди, що з'єднуються з ATmega328PB, з'єднані мостами пайки, які можна припаяти вручну під час тестування. Таким чином, випробування на коротке замикання (та будь-яке інше тестування) можна проводити за допомогою ATmega, підключеного до обмеженої кількості сигналів одночасно, і полегшує підключення всіх інших зовнішніх мікросхем до цих паяльних мостів, щоб керувати ними незалежно від ATmega .

Так, це справді питання (и)!

І питання:

• хтось бачить тут щось, чого я не знаю. Це очевидно? Я сподіваюся, що це не очевидно ...
• Яким був би ваш наступний крок?

Я думаю, що ваш перемикач у рядку LOAD_GND, мабуть, є винною стороною тут, у поєднанні з незахищеними лініями виявлення роз'єму до мікрофона (що, зауважу, підключено до LOAD_GND для будь-якого гнізда, де НЕ вставлений штекер.

Поміркуйте, що станеться, якщо вимкнути цей мосфет (лінії розпізнавання гнізда в будь-якій розетці без вставленого гнізда будуть підключені до напруги акумулятора за допомогою короткого замикання, виникає дим), у вас має бути принаймні деякий серійний опір і затискач на гнізді виявляють лінії (скажімо, 10k або близько того і пара діодів), але насправді я не бачу, що перемикач LOAD_GND насправді купує вас через високий бічний вимикач?

Між іншим, автомобільна сцена має дійсно гарну логіку, керовану високими бічними вимикачами із вбудованою над поточною поїздкою та поточною чутливістю, добре варто подивитися.

На 12-рейковій рейці розміщена купа діжковиків, які будуть піддані кінцевим споживачам. Отже, я, природно, вирішив забити ювелірну викрутку в одну з них, щоб провести тест на коротке замикання.

Що означає, що ви поставите + 12 В на незахищену JACK_DETECTлінію, обсмажуючи MCU. Див. "Напруга на будь-якому контактному [..]" вище.

Повторно спроектуйте ланцюг, який знаходиться між мертвим VBAT+і JACKx_DETECTне дозволяє напрузі на штирі MCU піднятися вище VCC - наприклад, з резистором та діодом.

Мабуть, не можу коментувати (поки). Але я змінив свою відповідь, щоб погодитися з вищесказаним, дотримуючись спостереження.

Один предмет, на який я брав би участь, - це переконатися, що ваші FET перебувають у справному стані (підтягування / витягнення), коли ATMega знаходиться у стані завантаження / скидання. Штифти, як правило, встановлені в режимі введення IIRC, що призводить до того, що затвор FET плаває і представляє поганий привід Vgs, збільшуючи опір каналу. Якщо струм потоку між зливними та джерельними з'єднаннями значний, він швидко перегріється / знищить FET.