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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
2 |4 P- ^4 w& l% L( ^) f& 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1.23V
+ ?5 A0 o( X6 H$ r* j" O

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超級狗
谢谢分享！: 5
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？( u; J  M$ F7 p. w& o* `6 u

" b) {5 y4 E7 p% X% u0 k3 r1 k

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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 & I+ r6 E- D# ?' ?5 |; C
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55* h2 k7 M' ?; O5 C$ G5 X7 W
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。

; P! N  f. D( n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。
8 h  S$ V, O& E" H; C
0 P( ~0 O* u% T3 N: Y  D1 K8 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。7 I& u- \8 R% c( r+ D8 E( h
" i% |. {/ X: ^) k( J1 c" N
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。
( Y8 S0 Y7 @6 n& y) E. n; h% ]4 V6 }
0 p4 a- V& r" n# Z- 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！& a; R' @! @9 N( n4 ^
4 U, e' j- P2 x2 n: z+ a* P' n3 x

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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
3 |+ j: P( o3 `9 h2 X) @$ Q74LVT245, 就可以搞定
  `" Y# v: }* [( N
這位兄弟應該深受其害過！& U/ ?- \+ x/ m

/ ]2 h* o$ A; y  E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 }! q1 O$ Z( q

! r4 X/ \2 v0 F9 O! o6 @2 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！1 j4 n/ J3 }+ @) \

! t* j5 _+ o9 a7 q% QLVC 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。
3 j* R% `" t3 K  C- l. M  I2 q7 T
  @: Y( r4 L# V! c: m0 P7 @$ r5 b2 L- t74LVT245
, y4 K7 ]: t8 L* HIoff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection, t7 ^0 d9 s# S

0 j+ `! R/ y- C* @& Q: d
6 Z- b, s$ R5 K) D. ]* x" q. x$ C  x! i
0 Q: s! o/ K- _6 P& J- c) _3 }' v

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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( s9 e3 R# W0 O; ?; r4 H

    * U; G. \, {1 r

    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 15:403 Z+ K/ x2 ]* @  F1 N9 r
    是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离
    0 B# f7 ^. t2 e  Q4 T
    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" E* S3 I4 {0 z; ]. |) T; |* _3 ]2 r" t
    . w. t. z; t2 U9 D( B
    + T3 Y! k: I. b" C2 `; ]$ |; w

    ' n+ {: o6 ]. P2 R

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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 03:399 M4 m$ H( V2 e6 ^$ w* e; \
    在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.

    2 W! M6 a  z& W/ f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
    . b6 q4 Y* m7 _. `8 }1 l& q% k& x

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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
    0 F) ~8 m+ r( b5 c: L: D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 ...

    3 {/ a* H/ ^* G9 V; U0 A没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。2 v& P- f; S7 x3 q; ]- Q/ t
    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。
    * @, Q$ l' c* \: c- O- ~2 d) O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？
    * Y3 y& }+ t- a* G  n

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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 10:545 q% _  p$ W( c* @
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。: F3 `$ ^: I' ^
    不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...
    1 e: r4 x" x3 l+ p7 D# w' P
    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 ( c9 y8 K- d# l) h, U. e
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:54
    8 D! _( \0 }: i4 h! P8 }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 ...

    0 x5 ~, O- v* }! F
    • 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！
      , Y: M& b% |* R; ^6 j3 _; {3 D

    $ u& J8 ?! i. S6 Z9 n    / c) `- r+ |- |4 l3 u* @: q7 g
    9 g8 r* z1 n! q1 i. }# z

    7 l, J7 |# F! S/ E& u
    ! ]' }$ c' [# _% c6 ]( t    8 p0 @% Q3 d& X. g
    & m. V7 r2 |& D' F" X& q1 M

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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
    , H( K) C& K; g- F這位兄弟應該深受其害過！( z2 S% W! m5 _: o/ t
    7 L( L$ g& n% H6 D
    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 ...
    ) I$ L: P  i. Y5 j
    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。/ k2 F/ Q+ {+ ]* X; Y6 o
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了5 x  ~% {0 u; K6 V, h

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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
      K; @5 [; K8 {5 Z. Y6 N5 B, L- T1 E  M: x$ @! \
    吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。
    / }7 M; c7 B4 A7 q
    , k; f- ?' ]! H4 t- d6 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。
    ! b9 R$ n  x& b8 u3 |  d# m  e# H: V. f' d
    但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！
    4 @4 j' m) g+ b1 r+ T/ T0 ~: u
    / |( k$ W- t! M5 A3 U1 P

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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 ...
    • % C. o6 p/ m2 E; H/ z
    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/ d5 @5 F2 c9 N6 d7 H- l; D

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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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