На мой личный взгляд, супрессор - это компромисс для разработчика. Одни их ставят просто везде, возле сигнальных шлейфов и разъемов питания, стоят они - стражи ESD, другие ограничиваются только входной линией питания. Практика же подсказывает, что кое-где они точно лишние.
Несколько недавних ремонтов натолкнули меня на мысль поразмышлять об этом элементе в электрических узлах. Должен заметить, что все данные ремонты закончились банально удалением супрессоров с платы. Почему не установлены новые? - на мой взгляд причина выхода их из строя именно в том, что они установлены неправильно. Попробую разобраться и довести свою позицию.
Разберём первый случай. Защита сигнальных линий.
Итак некое устройство (сегодня постараюсь не рекламировать бренды, тот кто в теме без труда догадается о каких речь) поступило с проблемой - не работает от штатного блока питания Type C 35 Watt. Попытка подключить обычный блок питания заканчивается запуском устройства но с ошибкой, после чего оно отказывается с этим блоком питания работать, оригинальный же даже не включает устройство.
Проблема выглядит как минимум странно. Чтобы разобраться в проблеме я обратил внимание на входную цепь построенную на микросхеме HUSB328, которая представляет собой контроллер питания порта USB Type C с поддержкой протокола Power Delivery.
Чтобы блок питания смог подать в устройство необходимое напряжение питания, контроллер устройства должен выполнить запрос по шине CC порта Type C. Если обмен данными проходит успешно и контроллер "договорился", блок питания переключает выходное напряжение на то, которое запросило устройство, здесь используется 15 Вольт. В нашем же случае устройство даже не включается, это значит что блок питания не выставляет напряжение 5 Вольт на линию питания.
Я внимательно осмотрел цепи обвязки контроллера HUSB328 и обнаружил сопротивление в несколько кОм на линиях CC1 и СС2, которого там быть не должно. На исправной линии CC такого низкого сопротивления не бывает от слова совсем, обычно там МОмы. Это является частью спецификации и принципа работы линии CC. Не вдаваясь в детали, замечу что там применяется обмен данными с использованием подтягивающих и стягивающих резисторов, которые подключаются контроллером программно. Т.е. в отключенном устройстве сопротивления не должно быть на линиях. Немного сумбурно вышло, но надеюсь посыл понятен, ну а мне соответственно надо искать проблему.
Первое что пришло в голову - замена контроллера. Однако как только я его снял с платы и прозвонил снова линию - оказалось что сопротивление сохранилось. Значит причина в чём-то другом.
И тут я обратил внимание...... правильно, на супрессоры на линиях CC!!! Снимаю один - сопротивление с линии ушло, снимаю второй - то же красота.
Давайте же разберём зачем они здесь. Вооружаюсь даташитом на чип HUSB328 в части максимально допустимых напряжений и импульсов ESD.
Как видно из таблицы характеристики более чем надёжные для 15 Вольтового применения. А ESD рейтинг до 6 000 Вольт так вообще выше всех похвал. Это значит, если вы вдруг поиграли дома с вашим шерстяным пушистиком и после этого случайно коснулись вашего устройства, полученный статический разряд чип устройства явно выдержит не напрягаясь.
Что же касается напряжения питания на сигнальных линиях, в документации к чипу чёрным по белому сказано, что все сигнальные порты рассчитаны и защищены от воздействия напряжения входного питания, т.е. производитель чипа заранее предусмотрел вероятное замыкание питающего провода на сигнальные внутри кабеля и озаботился защитой.
Стоило ли шунтировать сигнальные линии ESD защитой на 15 Вольт (именно такие супрессоры применены разработчиком) лично у меня вызывает вопросы.
Разберём второй случай. Защита линии питания.
С похожей ситуацией столкнулся на устройстве, где 6 Вольтовый супрессор установлен на линии питания 5 Вольт. Без разбора проблемы кажется вполне логично, однако не стоит забывать, что импульс тока при старте/подключении устройства может вызвать даже удвоенный скачок напряжения, благодаря переходным процессам, суммарной ёмкости входных цепей и даже индуктивности шнура питания. Супрессор может просто не справиться с таким импульсом и банально сгореть, как собственно он с успехом и сделал. Такие пироги.
В общем стал разбираться в схеме. На входе установлен контроллер питания с допустимым напряжением до 20 Вольт. Соответственно выбор супрессора должен быть с напряжением пробоя ну хотя бы в районе 15 - 18 Вольт, никак не меньше. Снова, как по мне, странный выбор защитного элемента.
В итоге в обоих случаях после снятия супрессоров - устройства оказались полностью исправными.
Что скажете друзья, как быть с супрессорами?