¿Por qué la conexión en caliente explota cosas y cómo prevenirlo?

Otros dos efectos, además de los ya mencionados, pueden alterar circuitos muy delicados:

– Los cables blindados y los cables coaxiales son en realidad condensadores que pueden mantener una carga. Esta carga puede malinterpretarse como una señal y provocar cambios de estado no deseados (por ejemplo, un fallo del procesador), o incluso …

-Latchup. Con el IC alimentado, algunos tipos de entradas CMOS desprotegidas no pueden soportar ningún voltaje por encima del voltaje de suministro, incluso por microsegundos, ya que esto desencadenará un efecto de retroalimentación positiva (todo el dispositivo de repente parece un tiristor con estos voltajes aplicados) dejando el dispositivo en un en estado estrellado o incluso actuando como un cortocircuito en sus rieles de suministro.

Observe que los dos pines en ambos lados son más largos y los dos en el centro son más cortos. Esto asegura que las conexiones se realicen en el orden correcto (y también se rompan en el orden correcto al desenchufar).

Si el conector no está diseñado para conexión en caliente, no existe tal garantía.

El orden que desea es:

• Primero, tierra / blindaje.

Esto asegura que ambas partes estén de acuerdo en lo que es «0V», y también descarga cualquier electricidad estática de forma segura. A veces se ve una pequeña chispa. ¡No desea conectar primero los pines sensibles a ESD!

• Segundo, fuente de alimentación.

• Tercero, señales

El orden es muy importante. Realmente desea evitar aplicar voltaje a los pines de señal de un chip sin alimentación, ya que la corriente fluirá a través de los diodos de protección ESD y el chip se alimentará desde sus pines IO. Esto puede dañar el chip.

Además, si la tierra se conecta en último lugar, las líneas de señal actuarán como tierra y la corriente fluirá por ellas. Si el dispositivo contiene chips 3V3 alimentados por un LDO de + 5V desde USB y la tierra no está conectada, quién sabe cuáles serán los voltajes dentro del dispositivo …

Un excelente ejemplo de cómo NO para hacerlo son los conectores RCA de audio.

Fíjate cómo la punta hace contacto primero. Estoy seguro de que ya lo has hecho antes. Los altavoces emiten un zumbido muy fuerte, hasta que se conecta la tierra.

¿Por qué no les gusta que las cosas estén conectadas en caliente?

Es porque los pines se conectan en el orden incorrecto.

Ya que mencionas un ESC, supongo que tienes voltajes y corrientes lo suficientemente grandes como para freír algunos chips. En este caso, no conectar primero a tierra puede doler mucho …

¿Hay alguna manera fácil de proteger contra esto?

Utilice un conector que sea apto para conexiones en caliente.Si no lleva la fuente de alimentación, solo señales y tierra, entonces podría salirse con la suya con resistencias de gran valor en las líneas de señal … pero es un truco.

Desafortunadamente, estos conectores son muy poco comunes. . Los encabezados como los que se usan con los arduino están diseñados para ser parte de un producto terminado que solo se conectará durante la fabricación, por lo que no serán aptos para conexiones en caliente.

Los conectores seguros para conexiones en caliente serán disponible para los estándares habituales (USB, HDMI, lo que sea) pero esto no será lo que necesita para su aplicación.

Entonces, supongo que está atascado haciéndolo con cuidado, apagando antes de jugar con el circuito …

Comentarios

• +1 sí, esos conectores RCA son horribles.
• TRS también es malo, porque básicamente corta todo con todo mientras se enchufa.
• ‘ Los altavoces emiten un zumbido muy fuerte, hasta que la conexión a tierra está conectada. ‘ Oh, Dios … así que s por qué! +1
• Sí, ambas conexiones a tierra del chasis estarán a diferentes potenciales de CA debido a fugas del transformador, etc., así que cuando conecte el » hot » pin central a la entrada sin conectar la tierra, este voltaje de CA se convierte en su señal! Una solución es mantener el suelo de un RCA macho presionado contra el suelo del hembra, luego enchufar el otro RCA macho … un poco » ¡primero conecte las tierras, manualmente! » O conecte un RCA a una entrada no utilizada (que conecta las conexiones a tierra), luego conecte el otro RCA a la entrada en vivo, luego mueva el primero a su posición correcta … qué lío !
• Debería estar bien porque el equipo está diseñado para permitirlo (si no ‘ t, las devoluciones de garantía serían un poco un problema …)

El intercambio en caliente es malo por varias razones:
1) Si conecta la Vcc antes La corriente de tierra puede fluir hacia su circuito de manera anómala. Por ejemplo, si Vcc está conectado y un pin digital o analógico antes de la conexión a tierra, la energía puede fluir hacia Vcc y salir del pin, potencialmente provocando un cortocircuito en ese pin y quemando esa parte del circuito.

2) Puede causar un «apagón» debido a la caída temporal de voltaje en un bus del sistema o fuente de alimentación.

3) Al desconectar los inductores en el circuito o los cables pueden presentar altos voltajes si se desconectan.

(Tenía un cable que no se podía intercambiar en caliente en un producto que los representantes de servicio cambiarían en caliente en caso de accidente. Debido a la inductancia mutua en el cable (y un diseño de cable incorrecto con alambres rectos al lado entre sí durante un metro más o menos) explotaría los controladores digitales en ambos lados del cable. Tras una inspección más profunda, se descubrió que cuando se desconectaba el cable, ¡una línea digital CMOS aumentaba a 7 V!)

También he tenido un gran éxito en la implementación de ambas estrategias a continuación. Una cosa que puede hacer en el diseño si está implementando su propio sistema de intercambio en caliente es encontrar un conector estándar (usé sca2 para mi bus, pero podría usar sata u otro conector estándar de la industria, solo asegúrese de que la gente entienda que no pueden enchufar otras cosas en él).

Circuito de precarga:

Se puede usar un pin largo y una resistencia limitadora de corriente para limitar la corriente de entrada a Un dispositivo. El pin largo se acopla primero; el límite de corriente debe establecerse de modo que los rieles de alimentación del sistema host se mantengan dentro de las especificaciones, pero el dispositivo se cargue adecuadamente antes de que los pines de alimentación y señal se conecten. Se debe tener cuidado al elegir un valor de la resistencia de carga, los siguientes escenarios muestran algunos problemas comunes: Si el valor de la resistencia de precarga es demasiado pequeño, el dispositivo seguirá consumiendo demasiada corriente en la inserción, provocando que los rieles de alimentación del sistema se salgan de la regulación.

Controlador de intercambio en caliente

Un IC de controlador de intercambio en caliente controla la corriente de entrada a un dispositivo. Los controladores de intercambio en caliente generalmente incorporan fusibles electrónicos y, en aplicaciones de alta corriente, puede ser difícil distinguir entre la corriente de entrada y un cortocircuito. Los componentes son más costosos que los resistores de precarga y, en algunos casos, el uso de componentes más activos en el sistema puede presentar problemas de confiabilidad.

Fuente de la imagen y el texto: Consideraciones de diseño para Hot Swap

Comentarios

• Por cierto, las caídas de tensión son importantes porque pueden poner lógica digital (y algunos circuitos analógicos ) en estados extraños. Y no necesariamente solo el circuito en el esquema, puede incluir, por ejemplo,componentes parasitarios. Busque » Latchup «.
• Sí, tuve que sintonizar las resistencias en la placa intercambiada en caliente para la carga para asegurarse de que no se caen las otras tablas del autobús. Para que las otras placas puedan seguir funcionando

Realmente depende del circuito y en algunos casos del conector en sí mismo.

Cuando desconecta o conecta algo, no todas las conexiones ocurren al mismo tiempo. Eso significa que hay un estado de conexión impredecible durante el proceso. Algunas de esas conexiones pueden poner grandes voltajes o grandes corrientes donde realmente no quieres que estén. Peor aún, los conectores suelen estar apretados, lo que significa que el usuario los mueve para que se separen, creando aún más conexiones y roturas aleatorias en el proceso.

Algunos conectores, como los conectores de borde de tarjeta, también son conocidos por cortocircuitar los pines adyacentes mientras los inserta o retira antes de que se acoplen correctamente. Uno nunca debería pensar en enchufar o desenchufar uno de estos en caliente.

Si a lo que se está desconectando no le importa, por ejemplo, un enchufe de dos clavijas que va a un LED con una simple unidad pull-up pulldown , no pasará nada malo suponiendo que no lo elimine con ESD. Pero la mayoría de las cosas no son tan sólidas.

Por supuesto, puede diseñar cosas que se puedan conectar en caliente, pero eso es complicado y caro, y no es funcional durante la mayor parte de la vida útil del producto y es difícil de justificar si no es un requisito de diseño específico.

Habiendo dicho eso, los sistemas siempre deben diseñarse de manera que si la cosa se enciende cuando el sensor A no está enchufado, la salida B no debe entrar en algún estado eso depende de ese sensor. Si la pérdida de ese sensor causará una falla o un peligro, entonces se deben agregar las medidas adecuadas para detectar esa pérdida y entrar con gracia en un estado seguro.

Pero en general, a menos que REALMENTE sepa lo que PODRÍA suceder, haga no hot plug!

Comentarios

• Ojalá ‘ hubiera sabido que los conntectors de borde de tarjeta son malvados De este modo. Una vez hice explotar más de 300 libras de componentes de PC porque olvidé que lo tenía en espera. La PC se encendió sola tan pronto como conecté la tarjeta gfx. ¡¡ESO no fue ‘ gracioso !! Yo