¿Qué sucede cuando dos circuitos digitales están conectados y uno se alimenta, pero no el otro?

Question

Supongamos la siguiente, genérico, configuración en la que dos circuitos digitales están interconectados, pero tienen fuentes de alimentación independientes (por ejemplo, redundantes en dos microcontroladores).

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Ahora, ¿qué sucede si V1 es EN la V2 pero está APAGADO (o viceversa)? Yo generalmente protegerse de esta situación mediante la inserción de resistencias en las líneas tal que la corriente de corto circuito es inferior a la de max disipador de corriente de los pines.

1. Es que es necesario (tal vez algo que hay que buscar en las fichas?)? Qué pasaría con el transistor nivel sin protección fue incluido? En general, mejora el modo de MOSFETs se utilizan, lo que significa que todos los interruptores de APAGADO (abierto) cuando no hay tensión, por lo tanto no entiendo por qué no podría ser un problema.
2. Hay otros medios de protección? Los resistores de evitar que me de la ejecución de las líneas de comunicación de alta frecuencia debido a que la constante de tiempo con la entrada de la capacitancia.

Esta debe ser una pregunta que ya ha sido abordado, pero me parece que no puede encontrar ninguna en la SE.

Tenga en cuenta que esta pregunta es sólo acerca de la protección contra raro o eventos de corta duración - tanto de suministros será SOBRE el nominal de la operación.

Answer 1

Si su lógica apoya la Ioff característica implementada por TI y los demás, usted puede de manera segura el poder, a un lado sin hacer ningún daño al otro lado, siempre que los voltajes aplicados están dentro de los límites especificados.

A partir de ese hilo:

El Ioff función es la de aislar el dispositivo cuando Vcc = 0. El 10 mA es la cantidad máxima de corriente que el dispositivo de entrada/salida, mientras que la Vcc es de 0V. (Esto se refiere a que el dispositivo específico de ser interrogado).

La definición oficial:

Ioff - La máxima corriente de fuga en una entrada o salida de la terminal del dispositivo, en la que se especifica el voltaje aplicado a la terminal y VCC = 0 V.

El Ioff circuito de protección se asegura de que no hay exceso de corriente se extrae de o a una entrada, de salida, o en combinación de e/S que está sesgada a un determinado voltaje mientras el dispositivo está apagado.

Esta es una increíblemente útil característica, y yo trato de asegurarme de que el uso de estos tipos de dispositivos en el poder secuenciadores (en particular), donde el estado de la alimentación de algunos circuitos pueden ser desconocidos por una cantidad de tiempo corta.

HTH

Answer 2

Esto puede llevar a cosas como alimentar dispositivos a través de terminales de e/S, que generalmente es una mala idea. Un común y fácil solución a esto es utilizar un opto-aislador, por lo que es imposible que la corriente fluya a través de la óptica de la brecha. Esto también proporciona a nivel de traducción y cantidades significativas de aislamiento de alta tensión, etc.

Answer 3

Lo que usted busca en la hoja de datos es el pin de la estructura esquemática (o diagramm).

Puede ser algo como esto:

Lo que usted ve aquí son, en particular, la protección de los diodos de que la abrazadera de tensión de entrada a esta región. A menudo se da como Vdd+0.3 V y Vss-0.3 V o algo así.

El 0.3 V es la caída de tensión de los diodos de protección. Si usted tiene una tensión superior a Vdd+0.3 V el diodo de protección comenzará a llevar a cabo y de suministro de corriente para el resto del circuito.

Su circuito, y el controlador es, por supuesto, no se supone que el trabajo de esa manera. Por ejemplo, usted podría revertir la polarización de su regulador de voltaje en el otro lado, si la falta de energía eléctrica es causada por la entrada del regulador de voltaje de ruptura hacia abajo (los detalles dependen de la forma en que su circuito de potencia está diseñado). Esto puede dañar el regulador de voltaje.

Dependiendo de la corriente de el otro circuito el voltaje real podría ser un poco más bajo para que los componentes no funcionen como se esperaba. Por ejemplo cuando se conduce 20 mA la tensión de salida se reduce 1.3 V:

Por lo que se ejecuta a partir de 3.3 V que había 2.0 V en la salida y sólo 1.7 V como el nuevo VDD en el otro lado. Que podría causar todo tipo de problemas (algunas de las fichas de trabajo ya, otros no).

No estoy seguro sobre la protección del lado de las cosas, pero tal vez una potencia supervisor que tiene la MCU en reset hasta que ambos voltajes están bien podría funcionar, como usted, a continuación, puede estar seguro de que ambos son alimentados correctamente.

Si usted necesita tener una ejecutándose todo el tiempo que usted podría utilizar un supervisor en cada lado para el otro lado y desactivar todas las líneas entre ellos, si el estado no está bien, pero a medida que la reacción no será instantáneo (software involucrado) podría ser demasiado lento.

Answer 4

El uso de una serie de diodo de cada fuente de alimentación para cada uno de Vdd, y aumentar el suministro de voltaje para compensar. Esto permitirá la entrada de protección de los diodos de potencia del circuito, sin ser cargado por el 'off' la fuente de alimentación.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Esto no necesariamente va a permitir la entrada alimentado el circuito funcione correctamente. Es la tensión de alimentación será menor, debido a la caída en el diodo de protección y cualquier salida de caída en la línea de datos. Si todas las líneas de alimentación del circuito son bajos, entonces no habrá ningún poder en absoluto. Sin embargo, la corriente suministrada por la línea de datos estará limitada a la necesaria para ejecutar el unpowered lógica, en lugar de todo lo demás conectado a la alimentación de corriente.

Answer 5

Un montón de cosas malas que pueden suceder con la situación en la que mostrar, muchos de los cuales han sido sugeridas por otros anteriormente, pero el daño en última instancia, depende de qué tipo de circuito que tiene para CircuitB.

La cosa más grande que evitar son:

• Tener la CircuitB dibujar a la misma corriente de los pines de CircuitA, como usted ha señalado.
• Accidentalmente encendido CircuitB a través de las salidas de CircuitA.

Hay un par de soluciones para abordar estas cuestiones, y que dependen totalmente de una serie de ingeniería de trade-offs, como todas las cosas de ingeniería relacionados.

• Aislamiento: aislamiento para separar los dos circuitos se dará mejores resultados, pero tiende a ser costoso. Aislar GNDs le dará por lejos los mejores resultados, pero no es necesario.
• IC especial: el Uso de ICs específicamente diseñado para esto. Por ejemplo, el TXB0108 o la SN74AVC4T245 característica de la Ioff funcionalidad mencionada por Peter Smith.
• Búfer de Hack: Lugar de un buffer (74HC244, o algo similar) de CircuitA a CircuitB, y tiene la Salida de Habilitación (OE) pin impulsado desde CircuitB. Si OE es activa baja (como la mayoría de los buffers son), usted puede ser que necesite para tener el pin tirado con CircuitA de suministro y han CircuitB tire de él hacia abajo a GND. También puede agregar débil pull-downs, en la salida del buffer para evitar que sus datos de las líneas de flotación. Tendrías que duplicar este circuito en la dirección inversa s.t. usted puede ir de CircuitB->CircuitA.

Si CircuitA puede controlar CircuitB eléctricos del estado, usted puede hacer trampa y utilizar un interruptor de carga que, en efecto, una corbata VDD2 (de CircuitB) a GND, y, a continuación, asegúrese de que sus pines de salida de CircuitA ser conducido a GND o tri-declaró con pull-downs en las patas antes de apagar CircuitB. Pero yo no creo que este sea su situación.