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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0 d% E, o2 l$ o+ l0 G7 Y8 ?
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1.23V
4 O% e, a* `' U" ^, B

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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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发表于 2025-1-8 19:57 | 只看该作者
沒人想聽副畜長的故事嗎？: G$ N+ n. c, A9 r. _, k

' d& m7 l% c3 X1 H

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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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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   Q) q. h8 w1 e% M! m/ U
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55/ Q. A5 ]6 y) m  t8 ?- h
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。

, B2 m/ L- I& {' R5 h* e' k; h7 q/ F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。4 H* ?2 Y* |$ l2 M2 v8 H

. V3 n1 [! Z, ^8 }: ]# f  e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。1 ?& \+ u$ q, m

0 B4 q9 C( a: {3 x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。
# D0 ]8 O3 Q7 f$ Y! p
( g3 l+ D# \6 V; a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！' a2 T+ s$ h* ~2 A2 [, m/ V9 [
$ K% o4 U. b  V

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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
) Y: x6 R  F9 m/ A- f: E74LVT245, 就可以搞定
3 S$ }8 j) N- r. J0 B1 ?
這位兄弟應該深受其害過！. I6 b, o2 o2 U  F( k1 c
2 L& ~( k! N7 W8 I7 v2 ^/ k3 p
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）。7 X' }: h3 U- f* F* R9 U

# u+ X$ ]' q# w0 }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！, N/ V& T$ q6 m. g+ b8 B

8 |& d/ m' B7 ?LVC 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。( F7 K" Z- C/ g# O5 O6 s

- B: i& }- W9 p7 }74LVT2459 D$ W/ X3 z! k
Ioff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection9 x# y$ b+ l! H' l0 W1 \- c1 A
9 k9 b6 r  j+ B2 z% h# C! q7 z

7 p4 f5 ~) G' s  r- k  r
1 y9 B6 [% m& h* _+ Y$ q. l) o1 `% `) M

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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
头像被屏蔽
  • 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$ ^7 J% I0 a: h
    " J" m# w  j/ z2 E

    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
    % ^- a' p3 V, h4 W0 F+ |是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离

    + x; l' M# ]+ g9 d+ q; b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
    6 Y7 e7 _! J* I8 |4 M8 k* F- d# Q% J" K: X
    % u- n6 H2 X, @% f9 T

    6 y7 V. v2 _5 u/ J, t

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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
    ' M' u, N! u! Z3 x3 T4 @* V在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.

    " R  B& d  i6 I! ~9 n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
    6 b: z" O: N; S3 n# i( \% o; ^

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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 10:466 I0 t. p2 B' s; Z9 [4 H4 [: b" Q
    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 O$ A& @# x( B0 m, f没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。* D1 O, E: E( k' W3 b" s6 ]
    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。' d  _/ b( u5 K5 ]
    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 z7 ]- N$ l/ o

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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 10:541 H6 H. Q+ @. p! J0 I9 o# w5 c
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。9 k! |7 ?% u( u, S" F  i
    不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...
    2 d1 \/ {% l5 f' I
    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 ; Q' e$ g, a( |7 b
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:548 W6 z5 |' D/ `- w8 ~. v
    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 ...
    $ C4 s9 f1 `3 W' f* Z- W
    • 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！& i' |0 a2 r' ~! z

    ; G4 O9 \! W; l' j
    1 q1 n$ g/ I  w2 ]& C6 X  S$ U& q( {; b
    ! t" A, Y5 ~- R2 m/ J, D' i

    8 N7 @+ u5 ]: v* H& V$ J8 p    ; ]/ b: |$ V, [/ F9 U

    2 f- j! w; \8 z  C3 ?. ]$ 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
    $ L: v. R+ u* |* P) S% n2 s! H# N這位兄弟應該深受其害過！0 O% O% k5 Z: {- ^/ O* o
    , l; t' g' G- o8 t# |% N
    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 ...

    + X( k# [7 Y4 w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。% c- d1 d. X! F* `
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了5 j- _! c. S/ x8 r' }  x

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    谢谢分享！: 5.0
    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 7 Z' L! l) P+ l) ~" y  w0 Q7 q

      J( U% Z& m' e. l吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。5 W* x# Y* A( S4 z

    * b0 A* ?/ V# Q# I; M- m0 v3 t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。
    4 i8 V# c& k" ?0 U6 e. }+ V# |7 P
    % r  n" W( V5 e但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！
    2 H  `9 i8 M/ n9 k# Y6 F' ]: Q8 u% [0 E$ M+ O% X% _

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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 ...

    • * z9 F* |7 D+ _7 @* 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
    : Z& U8 Y4 m- q

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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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