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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6 V/ Y" }. s: O& a7 |2 K; c
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# _( F! S/ V' R9 H

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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？
. B* c. P, h9 M- G- `1 Q
; C. p. a$ t2 z1 S5 L

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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
0 D  w: I: n+ G) y2 M8 O
狂羁青马 发表于 2025-1-11 14:55
! X5 S9 E7 ]) Z6 i/ ^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; [+ Y" a% T0 D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。2 _, m& v1 X& x+ T) _$ s: `  ^

4 |0 ?/ T7 C% ?4 R- \" ?3 E& _  F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。
3 S; b: t3 T# ?- ?1 d' i, [5 q
' H) \7 g7 Z  w9 e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。/ D& x1 f9 l6 Y* ]; I" |2 E
9 T) P5 _# E* _: 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！+ ]$ s. K! r0 E6 Y5 X

, N) |$ w) S; G8 u

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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 15:448 i1 a! @1 F0 O' u7 f$ Q6 z
74LVT245, 就可以搞定

( b; E: v! S6 |; x這位兄弟應該深受其害過！" h2 y- i: A* |1 y3 a  B  {# r
( E  }8 f# p' m: z+ V; f! v
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）。+ s1 u3 L  m1 {
) U8 x/ B3 T; @7 r: p
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！
* F9 C9 u' P# p" j, [5 R' T, x8 r; A. \
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。
, K& ^: U! ?4 h8 J
' |5 N* ~0 ~- a1 H9 ~4 [! s) i74LVT245  c5 }4 Z$ j/ k, d3 l  y5 }* P
Ioff Supports Live Insertion, Partial-Power-DownMode and Back Drive protection1 Z, {+ J" L! h7 F) ^2 ^

5 s5 {* i7 Q9 L# |- S1 X3 n1 Z6 H% L: P

. f) L( f5 w" b! }( D4 G$ s
* j/ w7 M( ^; j+ {6 q. G

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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
    ' x  S9 Z8 y5 R) |+ W  S6 \2 ?1 p9 j4 @' Q

    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# [4 t& Y; H9 ^8 {
    是否影响使用。如果必须要解决，加电平转换或隔离
    " N8 ]3 k: V, W- s1 h# v* h
    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
    2 b/ E5 O. }3 b- ~  f2 y( o
    - Y% z: e8 ~; ^2 K* ?. R! u7 ?9 {& e4 i9 L% d0 {8 h5 p9 V9 H
    2 f1 u# ]# i6 A  M

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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% U7 `6 k! @0 D# F
    在各板"輸出電源"串一個順向二極體(Schottky diode), 再接在一起.

    6 J9 d4 H! D2 v9 ^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
    ' p0 ~$ G6 t- c# d

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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 10:469 ^3 ]# h' ]* L$ Q+ x, l5 M
    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 ...

    8 t3 F0 q! l9 r  q! V' P2 R没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。
    : W2 H) g2 z( f, x6 H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。& e! |% z; X9 F0 F
    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？/ t/ e5 D+ f. ]- z

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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 10:547 a( K. T* w! R$ R' ]
    没影响可以忽略。cpu上电时序只针对特定引脚，不是所有。0 V! m+ \: |, A! ?" n: m/ F, j8 t& ?: P. _
    不同板卡之间的电源系统压差很正常，要不手册 ...

    ( H8 W5 R; N% I( p. D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 7 }) c9 E4 i# a# y4 I, k+ T9 x
    狂羁青马 发表于 2025-1-6 10:543 u' `9 O. J3 c( B2 O
    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 ...
    , [; Z' ^. r! u' S! N
    • 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！
      : C0 r% D" V7 H8 I
    : y. Q) O; f8 x, `4 L- s5 l' F% M
    9 ]+ n. e1 c5 P1 j& r( y
    9 D) L& H+ n$ B2 b) I
    $ c7 o( l2 e3 |3 H7 b$ T; _  f7 n

    ) l7 K# A7 S$ x$ g1 B+ T' @, K
    + x  X% Y0 M/ R& M* E. l- X1 g, D6 |" ~# V* N- 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
    " F  ], F& ?6 B  N1 l- j# F這位兄弟應該深受其害過！7 L7 }$ R& N& P) K1 z/ a; b
      d. |" m3 j" N2 o9 F
    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 ...

    1 H6 I2 Y. K+ s! y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。8 i, J+ S+ V) @8 B7 z
    如果把所有io都要考虑，老板该来找你谈心了
    0 p0 q9 k5 w0 Y8 @6 j, y

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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 3 L; h$ }) F1 R. R/ t0 c. T3 G5 H
    ; O( H9 L; g1 H- |  b- C, ^
    吾人雖為邪教教徒，但教的都是正統武學。
    3 s( o8 f2 v! a' n$ A3 X( ~0 D* ~) }  P! F9 W( t  L( z; Y2 I  n  C6 U
    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。
    7 ]% j- Y+ D# k& J& Y6 \+ H  Z; I( s, n% j8 G* H
    但在他得意之餘，到了下個計劃就不會動了！
    & I& N) k6 y& A- n  v2 [2 b) K! l

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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 ...

    • ) F9 k2 v5 l' z9 S+ M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
    ; h9 x' l: x) E# I, g% H7 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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