Всем доброго времени суток, коллеги!

Понимаю, что не по теме, но тут такое… В общем не могу не поделиться.

Вот, в последние годы принято поносить Тойоту всеми бранными словами… Впрочем за дело. Японцы утеряли первенство автомобилестроении. Чёуштам, факт! Но тут другое.

Давеча мне прилетел призыв о помощи — сдох фрезерный станок. Что за станок, я не знаю. Я электронщик, программист, но не станочник. На станке лейболочка Roland, если кому-то о чём-то это говорит.

Короче, станок перестал видеть компьютер, с которого в станок загружается программа резки. В общем производство встало. Владельцу бизнеса добрые торгаши быстро завернули сумму соизмеримую с новым станком, после чего он начал искать альтернативы и в итоге вышел на меня. После недолгого разговора и уточнения, что это как бы не совсем моя сфера, и что я скорее всего не смогу почить, но могу произвести осмотр и диагностику неисправности, а там — как Бог даст. Короче, попробую минимизировать убытки предприятию. На том и сошлись.

Диагностика выявила, что преимущественно все комплектующие станка — суть произведены фирмой Renesas. В России это вообще не ходовой товар. К счастью, оказалось что основной микроконтроллер жив. Но сдохли либо его выводы подключения к USB-разъёму (к компу), либо что-то из мелочёвки в их цепях — резисторы, конденсаторы, супрессоры, индуктивности…

Я задал вопрос, типа может межфазное прилетело? (между станком и компом)

— Да, нет, — говорит мастер, — всё запитано от одной розетки.

И показывает мне «Пилот». Ну что ж. Даже не будь полноценного защитного заземления между станком и компом, их потенциалы так или иначе — всяко будут выровнены через этот «Пилот».

Потом мастер добавляет:

— До этого, этот станок сжёг несколько компов нам…

О-как! Молодец, станок!

У компов как правило выгорали USB-порты. Потом на предприятии народ догадался поставить между компом и станков USB-хаб. Хаб-то стоит значительно дешевле компа. Хаб взяли с внешним источником питания, которой подключали в ту же розетку.

Ну, в общем, опрос свидетелей я закончил, погрузили тело усопшего в мой катафалк, и я повёз его в свой стационар для вскрытия. Ну на производстве это делать весьма затруднительно. Проще немного помучиться с выгрузкой-погрузкой, зато иметь полный арсенал инструментов под руками.

Вскрытие показало. Что

1. Никакой защиты в цепях USB между разъёмом и выводами микроконтроллера не установлено. Вообще! И я испытал первый шок от увиденного — как так то, Япония? Вы что творите-то?
2. Те мелкие микросхемы, на которые я сначала подумал, что это сборки супрессоров для защиты цепей — это что-то другое. Во первых, микросхема стоит не в сигнальных цепях, в цепи питания, а во вторых, способ подключения у неё какой-то странный для супрессора.
3. Микроконтроллер на своих сигнальных выводах (D+ и D-) постоянно держит лог. 0, и ни на что не реагирует. Даже попыток на совершает. Как есть — выгорели входы микроконтроллера.

Печально. Тем более, что микроконтроллер, как я уже сказал — не ходовой (фирмы Renesas), и самое главное — даже если удастся в условиях сраных ссанкций где-то раздобыть его, то — где взять прошивку? В общем, печально всё.

С горя стал снимать по топологии печатной платы схему цепей.

Непознанная мелкая микросхема (корпус мелкий типа SC70, меньше, чем SOT23-5)? на микросхеме код — «LCD». Поиски расшифровки на всемирной помойке ничего не дали. Но это точно не сборка супрессоров. А что? И зачем?

Пришлось ковырять микроконтроллер. Тут повезло больше. Наковырял, что эта микросхема — это логический элемент 2И (без инверсии).

Зачем он нужен? На один из его входов подаётся напряжение питания от его самого и микроконтроллера — +3.3 В. Подаётся через RC-цепочку, скорее всего служащей для задержки сигнала от появления питания. На второй вход элемента подаётся напряжение питания, которое приходит с USB-разъёма. Напряжение подаётся через элемент индуктивности (bead) и резистор с нулевым сопротивлением — то есть напрямую. Выход элемента подсоединён на ножку микроконтроллера, которая, на сколько я понял, должна вызывать изменения в каком-то регистре USB-модуля, что (1) питание имеется и (2) комп подключен.

Пошарив глазами по плате я нашёл ещё несколько таких же микросхем («LCD»). Я предположил, что могла дохнуть именно эта микросхема. Ведь и в самом деле — контакты D+ и D- на USB-разъёмах физически подключаются позже, чем контакты земли и питания. Так что вероятность выхода цепей D+ и D- у микроконтроллера хоть и не нулевая, но всё же значительно меньше, чем вероятность выгорания элементов в цепях земли и питания у этого USB-горя.

А если учитывать, что мелкая микросхема запитана от +3.3В , а на одном из её входов присутствует +5 В с практически неограниченной мощностью…

Японцы? А, плоскомордые японцы? Вы что творите? Вы чё, уже и в электронику не умеете? Просрали авто, просрали атомку, просрали электронику… Ну, молодцы, чё!

В общем «сдул» я такую же микросхему с другой части платы и поставил на место этой и опа — USB-интерфейс ожил! По крайней мере команда lsusb (это Линух, детка!) сообщает адекватные идентификаторы производителя и оборудования (idVendor, idDevice), и, более того расшифровывает их в человеческий вид — говорит «Roland dg Group Corp.»

Ну, конечно! Это легко сказать — «сдул» микросхему с платы. Попробуй-ка отпаять нежный компонент, который намертво прихвачен бессвинцовым прибоем. Узкоглазые твари!

Короче говоря, диагноз подтвердился — микросхема, сколько могла, столько и коротила приходящие на неё с компов +5.0 В на свое питание (+3.3 В) через свой внутренний защитный диод. Сколько могла, столько и убила (скорее всего выжгла полимерные предохранители) в компах. (Компы я не смотрел.) А когда ей дали настоящее питалово (1-2 А), а не жалкие 100 мА, тут-то она и сказала «Ой!».

Поискав аналоги этой микросхеме и заменив её, я слегка еще переделал схему. Вместо нулевого резистора поставил резистор 1.8 кОм. Теперь ток от компа будет ограничен (1 мА и менее). А параллельно входу микросхемы повесил пару желтых светодиодов (2 * 1.7 В = 3.4 В). То есть микросхема защищена от выгорания. Как бонус — теперь при подключении USB-кабеля на плате светятся «лампочки».

Японцы… Япона-мать! Ну как так можно-то?