MAX13362是一个24通道汽车开关监视器。为了避免增加大量外部元件的必要性，这会增加应用成本，并可能使可靠的接触电阻测量变得更加困难，MAX13362经过精心设计，坚固耐用。该装置监测汽车中24个远程开关的状态，同时承受汽车瞬变，并在许多异常的汽车测试条件下表现良好。由于该设备与车辆中的远程开关接口，因此它直接受到汽车线束中观察到的所有瞬变的影响。

本文记录了MAX13362在汽车ecu级测试中遇到的许多情况下的反应。这里描述的情况将在以下章节中介绍:

1. 丢失地面/电源连接

2. 反向电条件

3. 地面和电源移位

测试设计设置

使用图1简化的应用电路生成以下测试数据。MAX13362连接到两个外部电池连接的开关和两个外部接地连接的开关。MAX15007线性稳压器为IC的数字部分和本地微控制器提供稳压。连接到接地开关的引脚用47nF电容对地绕过。连接到电池连接开关的输入有一个额外的串联电阻100欧姆，这是在电池线上更恶劣的瞬态期间限制输入电流所必需的。用于读取和写入SPI 信息的微控制器是运行在3.3V电源上的MAXQ2000。开关S(GND)和S(VS)用于在测试期间断开相应的MAX13362引脚。电压源VSB和VSG分别允许电池电压和地电压的移位。

在测试过程中，特别注意:1)电压差可能引起的不期望的泄漏电流;2) SPI通信是否可行;3)开关状态报告是否正确或错误。所有测试均在14V电池电压下进行。

1. 丢失地面/电源连接

根据外部开关是否打开或关闭(从而将IC输入引脚连接到电池或地)，接地和/或电源连接的丢失可能导致许多不同的情况。

1.1. 失地

当失地发生时(例如，由于焊点不良)，它可能发生在一个或多个外部开关打开或短路到电池或机箱接地时。因此，需要考虑若干不同的失地情况:

1.1.1. 所有开关都打开

正常上电后，断开IC接地引脚，观察到地线引脚向上浮动至约0.5V。这使得SPI接口看起来可以正常工作，尽管逻辑低电平为0.5V。根据处理器期望的逻辑电平，这种情况可能导致错误读取，即处理器将0.5V解释为逻辑高电平。即使SPI接口报告正确的输出字(0xC0000000)，也可能发生此错误，从而表明所有开关确实是打开的(图2)。在此测试期间未观察到电源电流增加。当接地恢复后，MAX13362工作正常。

1.1.2. 至少有一个输入端连接到机箱接地

在MAX13362上电并正常配置后，也通过断开接地来执行此测试。SPI读取报告所有开关打开。逻辑接口上的地电平向上移动了约600mV，如前面的测试所示。当接地恢复后，MAX13362工作正常。

1.2. 输入连接到电池电压时的功率损失

要执行此测试，将VS引脚从电源断开，并将IN1短接到电池电压。进入IN1引脚的电流保持在漏电流水平，这表明VS节点没有被拉上。这种配置避免了在未知和不可预测的状态下为MAX13362或任何附加电路供电的问题。进入V(DD)引脚的电流也观察到不变。由于MAX13362的高压部分断电，该模式下SPI接口的输出输出为0x00000000。这些结果表明，如果微控制器在MAX13362处于这种状态时读取，那么微控制器可以很容易地确定存在故障。

1.3. 一个输入接地时的接地损耗和功率损失

在这个测试中，MAX13362的VS和GND引脚都断开，其中一个输入端用开关连接到地。显然，在这种情况下，MAX13362不能正常工作，但输入电流没有增加，超出泄漏。从SPI接口再次读取产生0x00000000，这向微控制器发出故障信号。

1.4. 一个输入连接到电池电压的接地和功率损失

由于MAX13362的接地和VS引脚仍然断开，其中一个输入连接到电池电压。与上述测试1.2类似，输入电流没有明显增加。VS引脚保持在0V。正如预期的那样，从SPI接口读取的结果是0x00000000。

1.5. 一个输入连接到电池和一个输入接地的接地和功率损失

执行此测试是为了确保MAX13362不会在一个输入连接到电池而另一个连接到地的情况下上电。期望的结果得到了证实:VS保持在0V，当读取MAX13362时，它报告0x00000000。

2. 反向电条件

当汽车电池连接不正确时，汽车系统会暴露在反电池状态下。汽车里的电子设备需要长时间忍受这种状况，直到倒霉的车主(或机械师)意识到有些不对劲。保护汽车电子设备的标准方法是使用反向电池二极管，它只是在反向电池情况下阻止电流流动。使用MAX13362, VS引脚确实以这种方式受到保护。但是，根据外部开关的状态，MAX13362可能会暴露在负电压下。为了找到MAX13362的任何弱点，在反向电池条件下进行了许多测试。

2.1. 反向电池，所有开关打开

这是最不危险的情况。由于没有施加异常电压，MAX13362很容易存活下来。

2.2. 反向电池与一个输入接地

由于没有意外电压施加到MAX13362的引脚上，因此该测试相对温和。而MAX13362没有，真的不能工作，它没有损坏。

2.3. 反向电池与一个输入连接到电池

对于MAX13362来说，这是一个潜在的危险情况，因为在没有通电的情况下，它的一个输入端施加了负电压。输入端绝对最大额定值为-0.3V的典型IC将无法在这种情况下存活。然而，MAX13362采用特殊的输入结构，没有通常的接地二极管。这种设计使它能够在这种情况下毫发无损。虽然反向输入上的输入电流仍然“类似泄漏”，但MAX13362在这种情况下存活了很长一段时间。在这个测试中读取的SPI结果是0x00000000。

2.4. 反向电池与一个输入连接到地和一个到电池

进行了该测试，预期结果与之前的测试(第2.3节)相似。事实的确如此。没有测量到增加的输入电流，SPI读数产生0x00000000。

3.地面和电源移位

连接到MAX13362的开关通常是远程的。因此，当本地和远程地(在开关处)或本地和远程电源电压之间存在差异时，IC继续正常工作是很重要的。这些差异是由于高电流流过车辆接地和供电线路的有限电阻(和电感)而产生的。许多汽车制造商规定，接地和电源移位1V或更多，以保持正常运行。执行以下测试以确定MAX13362对地和电源移位的灵敏度。这些测试还试图确定在何种程度上地面或电源移位会成为问题，即给出不正确的开关状态。

3.1. 负地移

在此测试中，MAX13362的地和本地微处理器相对于开关地以500mV的步长负移，以观察可能的错误开关状态变化。在一个接地开关和一个电池连接开关闭合的情况下进行测试。即使地移高达-5V，也没有报告错误的开关状态。在整个测试过程中，所有SPI操作都完美无缺。

3.2. 正地移

该试验使用一个闭合的接地开关和一个闭合的电池连接开关进行。当接地位移为3.2V时，接地开关被错误地报告为“打开”。发生此错误是因为在此测试中使用的MAX13362的输入阈值接近3.2V。电池连接开关的状态被正确地报告到5V的接地偏移。在本次测试中，所有SPI操作正常工作。

3.3. 电池连接开关上电池电压正移

在此测试中，提供给外部(闭合)电池连接开关的电压相对于通过反向电池保护二极管提供给MAX13362的电池电压增加。其目的是确保没有异常电流流入受影响的输入，并且MAX13362正确确定开关状态。电压位移以500mV的阶跃增加，最大达到5V。未观察到任何故障。SPI读取的开关状态一直正确。处理步骤此外，没有测量到输入电流的增加。

结论

这里进行的测试都没有损坏MAX13362。数据证实，MAX13362 IC是非常强大的，因为它的设计意图。表1总结了本文中描述的测试得出的结论。

进行了额外的ECU测试，MAX13362的功能符合预期。它始终如一地提供一个强大的汽车开关接口。