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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 硬件设计讨论 › 不同电源系统单板相连电流倒灌
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不同电源系统单板相连电流倒灌

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狂羁青马

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1#
 楼主| 发表于 2025-1-3 15:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
一个产品中，两块子卡的CPU  3.3VIO相连(i2c,urat,其它一些相连)，由于IO是不同的电源系统，两个板子上电时间不同，会发生电流倒灌，怎么办
, ]7 A0 x$ U8 F: d2 t: `& x4 m一块板子先上电了，另一块板子还没上电，io倒灌电流，使IO的电源变成了1.23V7 n6 R* }7 Y& C. H# G' R

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有一種器件叫 Bus Switch，在未給電前能斷開兩邊的 I/O（高阻抗），非常普遍的一種器件！^_^  发表于 2025-1-5 18:43

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超級狗

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发表于 2025-1-8 19:57 | 只看该作者
沒人想聽副畜長的故事嗎？2 f5 R& i+ n9 D/ }& V
( I" m) X. a1 d* ^5 m

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Arbleter
我的副处长同事？  详情 回复 发表于 2025-1-10 16:00

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超級狗

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发表于 2025-1-13 08:48 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2025-1-13 08:51 编辑 / k; v5 |" o3 q$ \
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55! h- ?2 h' v' G/ X8 U" t) F
不是我控的，一个机箱中有多个子卡，有FPGA子卡，mcu子卡，cpu子卡等很多，大家都是统一由底板+5V供电， ...
不知道这种内部多个模块的机箱，一般都怎么设计这种电源系统。

, M2 v* Y8 e8 U" e( S" d* L各板卡之間，若互相不知道彼此電源的狀況，最好就用 Bus Switch、或有 Power Isolation 功能的電平轉換芯片（Level Translator）、緩衝芯片（Buffer）、邏輯閘（Logic Gtae）...等芯片，將彼此間連接的 I/O 隔開。0 b$ M) }8 p; D. b
4 N- {" i: l, i3 I+ u( x
當然上面許多高人說，他們從來不隔也沒事。你若信也行，就讓它們漏吧！哪天有問題再說。前提是公司或老闆，不會將你阿嚕巴到死。
# ~! p# U# ~$ }/ U
6 ^' t& G' e6 w4 r( U  j4 v從樓主的敘述來看，系統似乎挺複雜的，應該不是那種十幾塊錢的玩具。電路要設計成什麼樣的穩定度，一直是攻城獅的一個抉擇。以前論壇上也有人講過，那是攻城獅心中的一把尺。
5 R# |% n- @# L+ P6 O1 V0 Y' @  i) d; o7 X2 L) ]5 H
做的若是玩具，便宜、能動就好，沒人會怪你。做的若是與生命或安全攸關的東西，最好秉持良心，當心會有報應的！# N; P4 O. a+ M$ ^
, G  G/ p( Z0 w( _

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狂羁青马
肯定不是玩具，正经的设备，还是成本很高的。作为攻城狮还是要有职业操守的，要优化改进。产品能跑简单，跟长期使用稳定运行是两码事。最近在看TI和NXP处理器的参考板，发现他们做的核心板+底板，不仅仅是核心板+5V  详情 回复 发表于 2025-1-14 10:19

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超級狗

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发表于 2025-1-6 13:39 | 只看该作者
76553706 发表于 2025-1-3 15:44
! }9 h) I; j3 G4 E# U+ i74LVT245, 就可以搞定

) |; }# |& T1 _這位兄弟應該深受其害過！
1 N, c. k& r  @! p4 e4 [
# A! q% r/ m- D. p# W- s) [這個議題以前提過，你在邏輯閘的規格書中，有看到 Ioff 或 Power Isolation 字眼的，就表示這哀西（IC）在沒電的狀態下，I/O 腳位是高阻抗（Hi-Z）。0 n2 E( x1 ]: K7 T- @

/ Q  q# T, ^# A1 G4 c9 u( _踢哀（TI）稱為 Ioff，嗯插屁（NXP）和其它供應商稱為 Power Isolation，或有其它稱呼者，族繁不及備載！
" Q% Z$ b, K& m" E* b8 C! m
+ t) W4 ~- g8 X/ rLVC 系列邏輯閘、部分電平轉換（Level Translator）例如踢哀（TI）TXU / TXS 系列、嗯插屁（NXP）NXU / NXS 系列都有支援，但 9306 系列電平轉換（Level Translator）就不支援，大家使用時要小心就是。
* l2 x6 W2 I7 X2 \
7 A: T# p4 h# S" T: `74LVT245
7 d: \5 r5 c! n3 CIoff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection
  }* e& Y9 M3 f, D9 C! p0 Q9 B! W2 x+ M! X4 r7 B+ ~

5 q1 x; ^7 ?& C6 X: i
) u+ M$ }+ x6 ]( Y0 R  d+ l) A6 i0 i% R9 u0 O4 c

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huo_xing
设计上应该还是重点关注cpu侧的需求。一般只有特定的几个引脚对上电状态是有要求的，普通IO是无所谓的。 如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了  详情 回复 发表于 2025-1-6 13:54

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huo_xing

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5#
发表于 2025-1-3 15:40 | 只看该作者
是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离

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狂羁青马
目前看没有啥影响，产品正常工作，但CPU都是有上电时序的，猜测虽然电压拉高了，但灌电流很小，难道不会对CPU产生影响。感觉这是常见问题啊，产品中板跟板的级联，IO电源分属不同电源系统，总会有这样的问题  详情 回复 发表于 2025-1-6 10:46

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76553706

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6#
发表于 2025-1-3 15:44 | 只看该作者
74LVT245, 就可以搞定

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超級狗
這位兄弟應該深受其害過！ 這個議題以前提過，你在邏輯閘的規格書中，有看到 I 或 Power Isolation 字眼的，就表示這哀西（IC）在沒電的狀態下，I/O 腳位是高阻抗（Hi-Z）。 踢哀（TI）稱為 I，嗯插屁（NXP）  详情 回复 发表于 2025-1-6 13:39

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aarom
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  • TA的每日心情
    开心
    2025-1-23 15:05

    • 签到天数: 17 天

    [LV.4]偶尔看看III
    7#
    发表于 2025-1-5 03:39 | 只看该作者
    提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽

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    超級狗

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    8#
    发表于 2025-1-5 18:48 | 只看该作者
    踢哀（TI）Bus Switch Selection Guide
    " r  J9 `9 z# \) X4 Y/ S0 J6 s2 Q4 d! i" G  a& E* U5 h

    bsselguide.pdf

    772.6 KB, 下载次数: 2, 下载积分: 威望 -5

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    aarom
    這是用在data 線非電源.  发表于 2025-1-6 10:53

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    LiuTao166462139

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    9#
    发表于 2025-1-6 08:42 | 只看该作者
    学习了！感谢分享

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    狂羁青马

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    10#
     楼主| 发表于 2025-1-6 10:46 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2025-1-3 15:40
    ) _- c: o  Y' Y  n2 W, F  e7 X是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离
    # \6 W/ e8 k/ G$ E2 b# S( F
    目前看没有啥影响，产品正常工作，但CPU都是有上电时序的，猜测虽然电压拉高了，但灌电流很小，难道不会对CPU产生影响。感觉这是常见问题啊，产品中板跟板的级联，IO电源分属不同电源系统，总会有这样的问题
    $ h& V, G8 B6 Z2 _. V+ \& }1 O& c' K4 V6 B
    & P8 [+ q& P7 ~( `
    7 R6 L% u* v! x. Q$ ~4 c. U

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    aarom
    像USB, I2C, .....等, data 線是直接相接, 但像USB 會避開電源連接, 若一定要連接, 如充電會用MOSFET控制電源連接, 主要看你是什麼信號和設備, 像I2C就不會接電源.  发表于 2025-1-6 10:59
    huo_xing
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。 不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册中怎么有工作电压范围问题。 思考下极端情况：同一个板卡上同一电压等级都会有不一致的问题啊。比如pcb布线压  详情 回复 发表于 2025-1-6 10:54

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    狂羁青马

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    11#
     楼主| 发表于 2025-1-6 10:54 | 只看该作者
    aarom 发表于 2025-1-5 03:39, g4 H! i  J+ Z
    在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.
    3 F; [; _% u* R2 |( ]+ m. a5 i# t
    一般不这样设计吧。一个产品中两块独立的板卡，都有独立的电源系统，板卡只会+5V或+12V供电，级联通信总会遇到这种情况: i( |0 o% P' \5 i1 W

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    超級狗
    [*]後上電的板子的電源，由先上電的板子控制，才有可能用軟件時序避開。 [*]在該板子未供電前，先上電板子給過去的 I/O 要先保持高阻抗（Hi-Z），或者說先設成輸入（Input） 。 [*]I/O 漏電（I/O Leakage）問題  详情 回复 发表于 2025-1-6 13:19
    超級狗
    谢谢分享！: 5
    大部分的哀西（IC）不給電的狀態下，腳位都不是高阻抗（Hi-Z），是會漏電的。  发表于 2025-1-6 13:05
    aarom
    而資料線有電流反灌, 大都是韌體腳位信號沒設好, 及韌體沒寫好.  发表于 2025-1-6 11:19
    aarom
    Redundant Power supply 是這原理, 但資料線電源是看設備, 不同設備做法不同, 有只接資料線而已, 用MOSFET控制電源連接, 就這兩種.  发表于 2025-1-6 11:15
    aarom
    我以為你只要電源連接, 防反灌, 上面另有回應.  发表于 2025-1-6 11:13

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    huo_xing

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    12#
    发表于 2025-1-6 10:54 | 只看该作者
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:46
    ! V8 F) j( f: C目前看没有啥影响，产品正常工作，但CPU都是有上电时序的，猜测虽然电压拉高了，但灌电流很小，难道不会 ...

    6 ]) g" h# q) S没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    * K, `' |; A5 E, B5 S* `- e6 _/ b不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册中怎么有工作电压范围问题。
    ( H- f, @, s! P+ O/ X0 l思考下极端情况：同一个板卡上同一电压等级都会有不一致的问题啊。比如pcb布线压差，电子元器件误差。这些问题怎么不提？
    8 Y# ?! ^, Y# B% b- z. ^

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    狂羁青马
    感谢回复，但你这个回复跟我表达的不是一码事呢  详情 回复 发表于 2025-1-6 11:00

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    狂羁青马

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    13#
     楼主| 发表于 2025-1-6 11:00 | 只看该作者
    huo_xing 发表于 2025-1-6 10:54
    ' U. V) G; V. M4 K5 W6 V; Q$ P( b没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    3 ~$ J% C2 a" s+ L+ Y不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...

    ' D. \9 S5 x1 a4 ]: n感谢回复，但你这个回复跟我表达的不是一码事呢

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    超級狗

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    14#
    发表于 2025-1-6 13:19 | 只看该作者
    本帖最后由 超級狗 于 2025-1-6 16:05 编辑   n5 J3 d& Q7 M2 |6 j
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:54! j1 J3 T$ p  e& B! s
    一般不这样设计吧。一个产品中两块独立的板卡，都有独立的电源系统，板卡只会+5V或+12V供电，级联通信总 ...
    ( L+ M. K/ v( l
    • 後上電板子的電源，由先上電的板子控制，才有可能用軟件時序避開。
    • 在該板子未供電前，先上電板子給過去的 I/O 要先保持高阻抗（Hi-Z），或者說先設成輸入（Input） 。
    • I/O 漏電（I/O Leakage）問題一定要擋，現在看似正常、不代表以後都會正常。
    • 信不信由你們，言盡於此。我懶得再寫去罰站的故事了！5 n6 \# _/ x* Z& Q1 K1 ]4 G' m
    2 J2 L6 B8 _# M3 h( r" J( e
    5 q1 P8 X: E; F- I: S
    8 n8 V3 ^( U+ x$ ?0 i4 G0 T: _
    # Y: J' B( S" {' n3 |9 t* @

    ( ^5 A' ^! Z8 k& ]/ O    # A0 o. A7 R/ x: Q0 Y6 c

    1 ~9 `! b" B7 l% Q6 t' K' D

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    狂羁青马
    核心板+外围设备的底板组合硬件架构方式也能遇到这种问题，但我看开发板好像都没什么措施  详情 回复 发表于 2025-1-8 14:50

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    huo_xing

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    15#
    发表于 2025-1-6 13:54 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2025-1-6 13:39
    : U/ k: g: Y0 \0 C2 z" M, Y" z9 z4 M這位兄弟應該深受其害過！
    6 C7 ]6 A7 ]7 G4 O
    # \+ {, Y0 A& v: ^這個議題以前提過，你在邏輯閘的規格書中，有看到 I 或 Power Isolation 字 ...
    & R' [! e- U' |: T
    设计上应该还是重点关注cpu侧的需求。一般只有特定的几个引脚对上电状态是有要求的，普通IO是无所谓的。
    ) O# k6 ]; e4 X8 l. J如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了( _  Y' k3 T6 M5 R, l5 v" C

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    超級狗
    谢谢分享！: 5
    哪天才發現沒處理的管腳會有影響，那時候會被叫去夾蛋！>_<|||  发表于 2025-1-6 14:50

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    超級狗

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    16#
    发表于 2025-1-6 15:26 | 只看该作者
    本帖最后由 超級狗 于 2025-1-6 16:22 编辑
    ! v! i2 Y" ]# d0 k& g! w$ C& \6 ^# R
    吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。8 ]& N$ ]1 Q3 r2 X( F3 E- a
    * F- p8 _1 _% q6 f, l0 D
    若嫌費事、串個電阻去擋也行。前爛公司的副處長，還沒升上去之前，就用了 1K 電阻解決。
    8 Y, _1 P( _+ M- L3 i/ U
    , ]3 U# k1 S) U但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！( P' B  y2 _9 l/ t5 p

    + D) J$ J# A4 e

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    aarom
    通常是串10~47歐姆, 22歐姆是常見, 但主要是限流及穩定信號.  发表于 2025-1-8 17:09

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    狂羁青马

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    17#
     楼主| 发表于 2025-1-8 14:50 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2025-1-6 13:19
  • 後上電板子的電源，由先上電的板子控制，才有可能用軟件時序避開。
  • 在該板子未供電前，先上電板 ...

    • . k; S: k* O' G, V, n核心板+外围设备的底板组合硬件架构方式也能遇到这种问题，但我看开发板好像都没什么措施7 d" o- I' a9 z3 ~

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    超級狗
    狗弟舉個案例： 連法克（MTK）處理器常會搭自己的歪壞（WiFi）芯片，為了省電、裝置在進入睡眠（Suspend）模式後，會把歪壞（WiFi）芯片的電關掉。 但他們出的軟件，常忘了把重置（Reset）訊號下拉（Pull-Lo  详情 回复 发表于 2025-1-8 15:35
    超級狗
    周邊電源都由你控的就沒問題，你知道什麼時候要給電或斷電，給電前或斷電後、所有的 I/O 都設成輸入（Input）或高阻抗（Hi-Z）就行，當然內部的上拉（Pull-Up）最好也移除。 總之，你的 I/O 上都不能有電壓就對  详情 回复 发表于 2025-1-8 15:21

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