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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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 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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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 b$ F+ \& _) K' A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- U& ?% b/ Q2 r3 l

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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？. p# f9 |8 o' Y3 A/ D9 h+ O9 L) E

) \/ }, ?' j+ 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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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 7 G! b0 f9 u1 S; p6 q0 l2 X( ^* K
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55: ]/ |$ u' [2 E- e) t6 c) K; U
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。
! e9 H' v8 r! Z: K
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。
" j# ?. Z. w( i. E8 A* M9 R. r& [1 a
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。9 P6 U( U# h9 N( Z

- V9 O2 p( z$ N4 l5 j( D1 w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。% D5 i/ c: D6 S7 H

, e$ y+ {) M% t6 w7 b2 `+ O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！& L2 L7 M+ w( H, l! X* ?; ~

3 ]. W/ {) C" r2 A3 h. g

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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
0 V+ g4 Q" j. e# a" |74LVT245, 就可以搞定
) c' }/ @/ X- Y; }
這位兄弟應該深受其害過！
+ r8 Y$ `+ x- i" b. G, o% B  {. i! y5 ^, F8 j, {0 J
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）。  A8 o2 o* E) {5 _% _$ z
4 P" |' `8 n, ]7 @: r' [. j. K
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！
: T/ U* r8 a$ I6 n, o5 \
- ?3 c' z& j! `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。
- _+ Y- K3 k/ H# J8 _$ U6 W7 E% h& n: f4 }/ t& a6 Y0 t1 [+ z
74LVT245
) {/ A5 n; A. ~$ }6 x) K( DIoff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection+ m( A4 h* i; ^9 a

7 V# c* _/ p% p( v) B0 b
5 a8 \& @3 v& |0 J1 X5 G& K- G1 V4 T, V. E
. u: ?. n/ M3 C% k2 O. c$ F

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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 Guide3 I4 q5 N6 u& J: ]% k
    ; d# e( w! y8 R; M/ W3 z

    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
    7 W+ L3 r: O9 e& T# \8 ]2 @是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离
    - B4 {/ @2 c* m: ]" J6 B7 ^
    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: U( \/ x* Q, H+ T( A6 @
    % e+ k- v# [, t/ m5 b" z) s: ~

    6 W! Z/ O; Q5 g0 I8 P4 b3 O0 c8 ?' y9 ~$ ~: H5 e5 D

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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 03:390 `6 U" {$ C/ ]" T2 L
    在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.

    + N8 h/ W! M% y  ^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' T' p" C  a! B4 ]: J; r) G

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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) h# p: E6 ]' _) o9 B. w
    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 ...

    ' T1 m) G. I  r% |没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    9 q+ L! h" Q) B% B  s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。
    / v3 R9 N5 K% _. H/ H3 y5 m  U* m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？
      i! n$ ?6 g# T( b

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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! _" o5 M& G* h% Z$ L
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    6 [  o: R8 G  D% o2 b不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...
    * |& }6 ?0 L' f. P- W, C7 H
    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
    3 f/ |7 T$ T; u
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:54
    0 \# q8 @% s: Q- K( G# j  ~2 Y8 @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# H9 A* @% H5 Z7 k( y
    • 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！
      : _* s' |6 C9 e5 l7 E$ E8 Q
    2 R  {( m2 l) K8 A* `6 j

    4 K  I  C5 Q# \9 k; W
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    5 Z, ?/ A5 Q% k. k

    0 i: V. X& Z0 f* `, l$ |' j3 H

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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' E1 [  @- Q! F7 J這位兄弟應該深受其害過！
    , t# i! N6 H0 ?3 b4 j, ]! z, \* K; F0 `/ ^
    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 ...
    . n( M2 F3 v# j2 C
    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。1 x7 @. u4 y5 e
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了  {0 k, m* H& e: x: k

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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 # @$ K7 Q3 x0 P/ r; [
    $ d( ]  `- e+ n  W& G
    吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。
    ) C6 m+ V; Z% i7 `) V: a  e* \+ x9 l9 o
    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。
    3 Q( H7 k0 D7 \0 d2 u5 s6 M* Z5 B9 c! p+ ^, U! |6 c
    但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！
    8 U4 v  T2 a# ]$ h: I8 I. g/ |  Q4 y" T

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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 ...

    • : B7 l) J0 ~' L% _& J3 R$ v. U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  l) [- T; }! `- G

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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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