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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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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
. c* j, J0 \8 F2 ]/ L- X4 |4 v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1.23V4 ^/ ?' U& k9 W

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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？
. x6 m2 ^( s+ t0 d2 T- E3 u4 z5 r5 n$ ~

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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: [1 S9 z, _, h& Z
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55
( @7 V- I  z. k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。
  Q' p, Y8 d" ]/ I0 I
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。3 [. `  b8 h5 G7 {: P, F
4 [( I; M$ z6 l: `
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。
4 d" Q$ a: [9 N0 P3 f8 F5 T3 c4 [+ Q
  ?& @) z% W) ?1 ^' h; ?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。
) R# q& o6 a( Y2 c
5 I. C3 q& j' @- N# g2 V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！& p/ |) }& t6 H7 [) F; G* R
. F0 Q3 o* ?3 P9 K& T/ a! K

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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
. g. S6 B/ @; X74LVT245, 就可以搞定
! h& M+ p- A) ^. l
這位兄弟應該深受其害過！
7 L9 T/ C) G# k& u
+ h' j, _/ ~! G1 i5 Y4 s# w. [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）。& n. b. J, U& s6 q) K2 R

" U' M& K+ j& w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！7 M. S/ h- [  g$ R3 f; O% a

. X( j7 t' ]  g. E! C1 b2 pLVC 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。
2 h4 {, A" c5 n* Z) ]3 w" {2 q% P
9 N% k# O7 l% N9 X+ g3 m' K74LVT245
+ ?2 T; A! b# S  dIoff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection
7 e/ g6 K: m8 l3 J
7 ~0 y/ |" o8 i2 j3 @# z7 c6 D
9 G3 p' S* U0 `% K
  |. g; e4 [2 a( z% _0 e7 J
$ x6 q% S: R! `

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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  R- L( |! h" {5 z# e+ R0 z5 [, S
    1 a+ G1 H7 c# J/ H, \9 U

    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, t" O; U8 k. j. C* U
    是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离

    ( l! R7 A4 T' n3 t- @6 L& t7 v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
    9 B( U3 h$ v. P! A0 ^5 u5 n+ b

    # @/ I' f9 g$ d: G5 C( z. a4 u0 P& O% I2 \! i4 K; a

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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: f/ ?8 I8 i5 c
    在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.
    ! W' @2 I3 [9 q) A
    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, u% Z* v# f5 z- h

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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# d/ W- O3 s# s4 N, _- y' y2 G
    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 ...
    9 ]' k% O5 ~( ~; }
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    : k6 R' K3 A& M/ ?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。
    9 q# y% ?, D, r9 o% J7 r# K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？- W, e% q2 U$ _

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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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    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; a0 A( N# S& P4 l' |
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。3 U. C) x+ i- \
    不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...

    3 d0 Q: ^4 z% D% U! u; \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 * Z# u% z/ z; z% [8 r& b7 q
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:546 T3 c" U  J/ Z1 F7 ?, H" e/ W/ Y1 k
    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 ...

    - X. _) v  |9 _) F0 |" W4 R
    • 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！
      ! x( C( e' M' z& {' |& g

    9 N9 t; z  K3 \- _7 V# \    5 \9 A' G; f* K! C% X) J
    * f6 r8 q9 B  s8 U) |
    5 v# L: m7 e$ c; j8 w
    & e/ B" l& h# q; [
    ' I4 o# J. h/ F- h  Y* M; D* ?
    ) B* X+ S3 H8 Y7 K0 u! f6 f

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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# w" D# t- O: I5 n9 q1 l  Z% _
    這位兄弟應該深受其害過！/ C- q  h* I) Y, v' C0 z
    ! I9 s9 l' A0 j( f8 s: o
    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 ...
    ) V* u8 B" r. Y. b7 ~$ c5 R+ [
    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。9 X6 u+ P. Y* ~0 T5 d
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了
    9 z$ S, a& A. O

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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 " R- F2 M; ], e8 f1 n/ i

      m% V* }5 X9 X1 w  Q. |7 G吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。
    " s6 J1 Z$ O& O' \. t/ T' u# B# |. O4 `5 i) ^+ n' F2 k
    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。0 ~* _) J" d. `' J, W0 h' ~
    5 c9 k+ ]* f  }- B8 s
    但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！9 m4 t8 ~2 ]2 j" ~" b. Y! [4 p; z

    7 c4 x% y8 ~! A9 t& m( l2 Y3 Y

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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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    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 ...
    • * j+ P; u2 A, K, A
    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
    * X& z9 E9 s# O9 h' p

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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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