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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
: n4 _* r/ C6 _- [1 M7 E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
+ ~3 ]( Z) t* J" p

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超級狗
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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？1 S+ E, K. Y2 V1 s
) e! e) U; L) p/ g% w0 B( 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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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   x) N5 n: N, I, F, h
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55
, P( O7 ?7 K; h- \- K3 P, G* n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。

* Z+ z5 I$ O7 W/ j1 Q8 M9 ?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。
, |' |! G! e$ A' @+ v/ `- {1 L; t9 r; Y
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。
% |, i$ Y; p" D0 P' m9 ]# q
* N/ w( o% P# y  A" W7 G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。
$ I4 R& w% q! r' K; u3 Q- z9 _% J' n! t' w
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！( G& S7 N5 A+ N( s

8 k9 d- Y9 _+ F7 ^: f: B! h

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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! }8 P: z- z% M" p
74LVT245, 就可以搞定

5 S) }" M( X: @1 t9 y! M這位兄弟應該深受其害過！
( \* m1 l% G/ @, N) n! e
* U( t9 D3 U- c" z6 Q, G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）。
. c. }& y" v/ P& l9 H, P/ Z5 d" N6 W- U# G( q* d; q; s9 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！
4 _+ M8 m5 d9 Z  d7 |9 A" [: l) x- ^( ~$ h. }
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。% \* d0 Y2 B2 g, e

" n- U" O5 W% [8 O# n" ~  |+ u74LVT245( Y4 R  J. I! d: {
Ioff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection
4 ?2 \' q+ j, j7 l
7 |5 ]% g+ u9 O- [1 i) K0 f* A6 X! I) l+ }, `* _, e, D, [+ N

/ T/ L2 r! m, H  Z' X9 `7 k. X5 X7 X/ ?! y

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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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超級狗 + 5 是的，也行！

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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
    * P6 y& Y% R) u: p, S. v/ Z  X5 K# T5 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+ B& I' `$ E* U* L6 B, Z
    是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离

    5 Q/ o5 a$ E: z( \# p  O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
      p- G* M+ d& W! j8 T7 D/ K- p% }% X0 ^) x3 U
    # G) `) H, N7 r* p4 g; r( {4 H

    / E5 c; [1 s  d! ]4 I, 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
    : Q1 \0 s( B* C! X( I5 R在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.

    - B; _: N  t& d$ ~, }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3 c  {: a4 E0 N3 u% N

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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

    该用户从未签到
    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
    + ~' E7 a) {4 i! M8 z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 ...
    - l+ U- n. X3 Z2 v
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。# i( j2 Y+ x. D' _8 Q
    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。
    + W, s) W- z, R8 {" b  P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 m7 `4 N( L: E( A7 y

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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  c3 G6 w. ^1 h( N2 H6 @& \
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    + t7 I) r" N) x8 o7 r) y3 M5 d不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...

    ! ~2 H! q$ {' `  Z7 ~. \) B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
    5 t- _2 [& s9 {! j
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:54, O) s, M8 @* Y. g, d; 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 ...
    # y& F/ F5 _& q# e( }4 @
    • 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！
      " x3 s4 D, E- f/ I6 b

    3 s! R/ Q6 P1 I4 Q) i# ~) J      T& K) {) s. q6 u/ c% u0 s- \  c
    / |' `- S7 O" U
    ! k( F/ d" e# p. o* h* F

    , Q5 u( c8 C# K) O0 o
    & [4 s7 N& }# ]7 p, [3 z6 U0 B. r& W# |/ j  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; [5 s0 ^/ O# r5 L0 P' h6 r
    這位兄弟應該深受其害過！
    * I6 V5 @6 b, h/ q. M2 W1 i+ W- Y6 K& J5 L/ \
    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 ...
    * i1 h# ^7 h9 N4 h
    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( x, i1 _+ I, |/ Q9 V) z
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了* D8 Y6 f( m3 x/ n7 s" g6 C+ X) d

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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 ' _& _' S1 d3 a0 D* W* B7 o

    ' d0 i' ]9 [0 f! j. s( T, E吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。
    ' R& J0 Z4 [3 z# g; @# l& E. `+ ~  C' l7 @, P8 v1 G. S
    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。
    : [% P' r* A( X4 Z
    2 c5 I" R1 u7 q7 q5 ^但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！
    8 D$ \5 H1 \. w& G8 n
    + [) j/ S( c: n' _2 e, P, w

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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 ...

    • 1 D' G1 R' b- Q; X: y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* Z5 S6 {6 P8 U# Q( m2 Y# d4 W

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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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