jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба Имею 3D-принтер с платой управления "MKS Robin Nano V1.2". Столкнулся с несколькими сдыханиями ног микроконтроллера, идущих на драйвера моторов "TMC2209 v2". Сдохло 2 ноги по неизвестным причинам в разное время: PB3: на ней всё время +5V (был E_EN) PB4: на ней всё время +3.3V (был Z_DIR) После этого нашёл и просмотрел принципиальную схему на эту плату. Был поражён, что схема платы разработана с ошибками! В частности: Подтяжки всех цепей EN (5 цепей), идущих на драйвера TMC2209 сделаны к +5V. Что естественно недопустимо (так как МК платы = STM32F103VET6 с питанием +3.3V). Подозреваю, что сдыхание ног связано с этим. Вызывает серьёзный вопрос уровень квалификации разработчиков этой платы. Раз допустили такой серьёзный баг в такой простой схеме.... Но возник вопрос: Данная плата используется во множестве 3D-принтеров разных моделей и производителей. Много где продаётся. Неужто никто до сих пор не заметил этих багов??? В инете мне не удалось найти упоминаний об этом... Может плохо искал? Так как сам я нигде в проектах не использовал этот STM32F103VET6 (но это "народный" STM32F103, который юзает куча народу), то вопрос к более знающим людям: Как могут себя повести ноги этого МК, для которых нарушены требования даташита и подано напряжение превышающее допустимое? Как себя поведут "5V-tolerant" ноги и как поведут обычные ноги? На обычных ногах как я понимаю - должны быть защитные диоды на шину питания VDD МК? А на "5V-tolerant" ногах? Просто наблюдаю, что +5V подтяжки, поданное на все эти ноги, отсекается на уровне +3.3V (как будто защитные диоды есть по всем ногам). Что странно... Прикладываю схему платы и драйверов "TMC2209 v2" найденные в инете: MKS Robin Nano V1.2_003 BOM.pdf MKS Robin Nano V1.2_003 SCH.pdf MKS TMC2209 V2.0_001 SCH.pdf Сама плата выглядит так: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
eddddy 30 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 1 час назад, jcxz сказал: Просто наблюдаю, что +5V подтяжки, поданное на все эти ноги, отсекается на уровне +3.3V (как будто защитные диоды есть по всем ногам). Что странно... Так по портам STM есть входные диоды к +3,3В, внутри кристалла, ток ограничен резистором "подтяжки". Так что все законно Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 184 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 1 час назад, jcxz сказал: Подтяжки всех цепей EN (5 цепей), идущих на драйвера TMC2209 сделаны к +5V. Что естественно недопустимо (так как МК платы = STM32F103VET6 с питанием +3.3V). Подозреваю, что сдыхание ног связано с этим. Все ноги из озвученных, кроме одной PA3 (EN2), 5В-толерантны. Не могут они сгореть от попадания туда +5В. Цитата Как могут себя повести ноги этого МК, для которых нарушены требования даташита и подано напряжение превышающее допустимое? В случае, если напряжение становится выше, в расчет берется ток инжектирования, и при необходимости, снижается резистором до разрешенного минимума. В даташите табличка Цитата На обычных ногах как я понимаю - должны быть защитные диоды на шину питания VDD МК? А на "5V-tolerant" ногах? Тоже есть защитные диоды на изолированную от внешнего подключения VDD_FT, и с нее на GND подходящий ограничитель. Цитата Просто наблюдаю, что +5V подтяжки, поданное на все эти ноги, отсекается на уровне +3.3V (как будто защитные диоды есть по всем ногам). Что странно... Может, как раз смотрели в PA3, который не толерантный к 5В? Тогда это законно. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 1 минуту назад, eddddy сказал: Так по портам STM есть входные диоды к +3,3В, внутри кристалла, ток ограничен резистором "подтяжки". Так что все законно Причём тут "резистор подтяжки" если ноги находятся в режиме OUT? Да, я понимаю, что на обычных IO-ногах есть защитные диоды (не подтяжки!) Но для 5V-толерантных ног их по идее не должно быть. На что намекает и следующий фрагмент даташита STM32F103: Нет "Injected current" -> значит нет и защитного диода. Вроде так? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 184 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 5 минут назад, jcxz сказал: Да, я понимаю, что на обычных IO-ногах есть защитные диоды (не подтяжки!) Но для 5V-толерантных ног их по идее не должно быть. На что намекает и следующий фрагмент даташита STM32F103: Нет "Injected current" -> значит нет и защитного диода. Вроде так? Нет. Диоды есть и на FT. Эта табличка показывает ток, который нельзя превышать при превышении 5В-допусков сверху. Для пинов, толерантных к 5В, инжекция начинается с Еще важный момент. Если где-то есть пин, который FT но работает на вход и задействована верхняя подтяжка, напряжение на нем не будет 5В, а будет 3.3В Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 18 минут назад, Arlleex сказал: Все ноги, кроме одной PA3 (EN2), 5В-толерантны. Не могут они сгореть от попадания туда +5В. А теперь откройте раздел "Absolute maximum ratings" даташита: Далее - посмотрите участок схемы платы с источником питания +3.3V: Т.е. - при включении питания требования раздела "Absolute maximum ratings" будут нарушены для всех ног подтянутых к +5V, в том числе и 5V-толерантных. На время зарядки ёмкостей по шине +3.3V. И в это время эти ноги имеют полное право сдохнуть. 18 минут назад, Arlleex сказал: В случае, если напряжение становится выше, в расчет берется ток инжектирования, и при необходимости, снижается резистором до разрешенного минимума. Ну да - и из этой же таблицы видно, что ток инжектирования для 5V-толерантных = 0. То есть - никакое превышение недопустимо. С любым токоограничительным резистором. 18 минут назад, Arlleex сказал: Тоже есть защитные диоды на изолированную от внешнего подключения VDD_FT, и с нее на GND подходящий ограничитель. Точно? А где об этом написано? Я что-то не нашёл не схемы входной цепи для ног STM32F103 ни подобного упоминания для 5V-толерантных ног. Можете ткнуть - где это прочитать? 18 минут назад, Arlleex сказал: Может, как раз смотрели в PA3, который не толерантный к 5В? Тогда это законно. Смотрел все. Про PA3 как раз вопросов нет - о чём писал выше. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
dimka76 63 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба On 7/5/2024 at 9:15 AM, jcxz said: Т.е. - при включении питания требования раздела "Absolute maximum ratings" будут нарушены для всех ног подтянутых к +5V, в том числе и 5V-толерантных. На время зарядки ёмкостей по шине +3.3V. И в это время эти ноги имеют полное право сдохнуть. У ST на этот счет есть Application Note. У меня его под рукой нет, поэтому выложить не могу. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 15 минут назад, Arlleex сказал: Нет. Диоды есть и на FT. Эта табличка показывает ток, который нельзя превышать при превышении 5В-допусков сверху. Для этого нужна какая-то шина, на которой +5V и которая подключена к МК. Но по схеме не видно ни одного подключения +5V к МК. А значит - даже если нога VDD_FT существует в данном МК, то она не выполняет свою функцию ограничения. Или я вас не понял - как диоды защитят от превышения +5V, если шины +5V нет в МК? Если только стабилитроны..... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
eddddy 30 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 16 минут назад, jcxz сказал: Да, я понимаю, что на обычных IO-ногах есть защитные диоды (не подтяжки!) Но для 5V-толерантных ног их по идее не должно быть. Эти диоды от входа/выхода (порта) - напрямую к +3,3. Поэтому более этого самого напряжения быть не может (при соблюдении максимально рекомендованных токов, т.е. номинала резисторов к 5В)) 8 минут назад, jcxz сказал: Т.е. - при включении питания требования раздела "Absolute maximum ratings" будут нарушены для всех ног подтянутых к +5V, в том числе и 5V-толерантных. На время зарядки ёмкостей по шине +3.3V. И в это время эти ноги имеют полное право сдохнуть. Не имеют - на входе/выходе эти самые подтянутые к +5В излишек, через внутренний прямой диод порта к +3,3 сольют через нулевое выходное сопротивление ЛДО Толерантность к 5В - это наличие "верхнего" диода к +3,3, с ограничением тока через него. 11 минут назад, jcxz сказал: Или я вас не понял - как диоды защитят от превышения +5V, если шины +5V нет в МК? Если только стабилитроны..... В каком то смысле верхний диод и работает "стабилитроном" - фиксирует напряжение на порту МК на уровне 3,3 + 0,3(прямое напр на диоде). И никакая шина +5В не нужна Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 184 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 13 минут назад, jcxz сказал: Т.е. - при включении питания требования раздела "Absolute maximum ratings" будут нарушены для всех ног подтянутых к +5V, в том числе и 5V-толерантных. На время зарядки ёмкостей по шине +3.3V. И в это время эти ноги имеют полное право сдохнуть. Да, может сдохнуть. Но сделайте скидку днищенскому китайскому китаю, ведь по остальной схеме там тоже есть вопросики)) Цитата Ну да - и из этой же таблицы видно, что ток инжектирования для 5V-толерантных = 0. То есть - никакое превышение недопустимо. С любым токоограничительным резистором. Нет. Тут имеется в виду ток инжектирования относительно питания VDD. Для FT-пинов его в принципе не будет существовать как такового Цитата Точно? А где об этом написано? Я что-то не нашёл не схемы входной цепи для ног STM32F103 ни подобного упоминания для 5V-толерантных ног. Можете ткнуть - где это прочитать? RM на F103 в разделе GPIO-шек 1 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 21 минуту назад, eddddy сказал: Не имеют - на входе/выходе эти самые подтянутые к +5В излишек, через внутренний прямой диод порта к +3,3 сольют через нулевое выходное сопротивление ЛДО Толерантность к 5В - это наличие "верхнего" диода к +3,3, с ограничением тока через него. Имхо - это не так. Потому что: См. скриншот раздела "Absolute maximum ratings" выложенный выше; его строчку "Input voltage on five volt tolerant pin" и сноску ниже для него: "VIN maximum must always be respected. Refer to Table 8: Current characteristics for the maximum allowed injected current values. ". Далее - открываем Table_8, читаем: Положительный "Injected current on five volt tolerant pins" = 0. А значит - никакого втекающего тока в "диод защиты подключенный к +3.3V" быть не может. Раз указан 0, значит - вне зависимости от сопротивления внешнего резистора. С любым резистором, не важно. Значит - нет никаких диодов на +3.3V на 5V-толерантных ногах. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Arlleex 184 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 22 минуты назад, jcxz сказал: Для этого нужна какая-то шина, на которой +5V и которая подключена к МК. Внешне ей не нужно подключаться к МК. А вот существовать внутри - еще как обязательно. И к ней уже подключается ограничитель, срабатывающий в районе 5.5В. Для обычных пинов ограничителя внутри не требуется, т.к. ограничение обеспечивается регулятором напряжения. 21 минуту назад, eddddy сказал: Эти диоды от входа/выхода (порта) - напрямую к +3,3. Поэтому более этого самого напряжения быть не может (при соблюдении максимально рекомендованных токов, т.е. номинала резисторов к 5В)) Не имеют - на входе/выходе эти самые подтянутые к +5В излишек, через внутренний прямой диод порта к +3,3 сольют через нулевое выходное сопротивление ЛДО Толерантность к 5В - это наличие "верхнего" диода к +3,3, с ограничением тока через него. Все написанное - фантазии. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 4 минуты назад, Arlleex сказал: Внешне ей не нужно подключаться к МК. А вот существовать внутри - еще как обязательно. И к ней уже подключается ограничитель, срабатывающий в районе 5.5В. Т.е. - под "ограничителем" вы имеете в виду внутренний стабилитрон на кристалле МК, а не сопротивление источника питания +5V? 7 минут назад, Arlleex сказал: RM на F103 в разделе GPIO-шек Спасибо. Поищу. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
eddddy 30 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 4 минуты назад, jcxz сказал: Положительный "Injected current on five volt tolerant pins" = 0. А значит - никакого втекающего тока в "диод защиты подключенный к +3.3V" быть не может. Раз указан 0, значит - вне зависимости от сопротивления внешнего резистора. С любым резистором, не важно. Значит - нет никаких диодов на +3.3V на 5V-толерантных ногах. Так втекающий (поэтому минус) 5мА, прямо же в табличке написано Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
jcxz 241 5 июля Опубликовано 5 июля · Жалоба 1 минуту назад, eddddy сказал: Так втекающий (поэтому минус) 5мА, прямо же в табличке написано Вы видимо не прочитали сноску номер 3 под таблицей: Цитата 3. Positive injection is not possible on these I/Os. A negative injection is induced by VIN<VSS. IINJ(PIN) must never be exceeded. Refer to Table 7: Voltage characteristics for the maximum allowed input voltage values. Обратите внимание на выделенное. Оно говорит, что негативный ток, это ток создаваемый при напряжении ниже VSS (GND). И также указано, что позитивный втекающий ток невозможен. Видимо потому, что для него нет пути тока. Т.е. - нет никаких диодов. Либо он не допустим в принципе никакой (хоть 1мкА). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться