Perché lhotplugging esplode e come prevenirlo?

Altri due effetti, oltre a questi già citati, possono sconvolgere circuiti molto delicati:

– Cavi schermati e cavi coassiali sono in realtà condensatori, che possono mantenere una carica. Questo addebito può essere interpretato erroneamente come un segnale e causare cambiamenti di stato indesiderati (ad esempio un crash del processore), o anche …

-Latchup. Con lIC alimentato, alcuni tipi di ingressi CMOS non protetti non possono sopportare alcuna tensione al di sopra della tensione di alimentazione anche per microsecondi, poiché questo innescherà un effetto di feedback positivo (lintero dispositivo sembra improvvisamente un tiristore con queste tensioni applicate) lasciando il dispositivo in un si è verificato uno stato di arresto anomalo o addirittura agisce come un cortocircuito vicino ai binari di alimentazione.

Nota che i due piedini su entrambi i lati sono più lunghi e i due al centro sono più corti. Ciò garantisce che i collegamenti siano effettuati nellordine corretto (e anche interrotti nellordine corretto quando si scollega).

Se il connettore non è progettato per il collegamento a caldo, non esiste tale garanzia.

Lordine che desideri è:

• Primo, Messa a terra / scudo.

Ciò garantisce che entrambe le parti concordino su cosa sia “0V” e scarichi anche elettricità statica in modo sicuro. A volte è visibile una piccola scintilla. Non si desidera collegare prima i pin sensibili ESD!

• Secondo, alimentazione.

• Terzo, segnali

Lordine è molto importante. Si vuole davvero evitare di applicare tensione ai pin del segnale di un chip non alimentato, poiché la corrente fluirà attraverso i diodi di protezione ESD e il chip sarà alimentato dai suoi pin IO. Questo può danneggiare il chip.

Inoltre, se la massa si collega per ultima, le linee del segnale agiranno invece come terra e la corrente fluirà in esse. Se il dispositivo contiene chip 3V3 alimentati da un LDO da + 5V da USB e la terra non è collegata, chissà quali saranno le tensioni allinterno del dispositivo …

Un ottimo esempio di come NON per farlo sono connettori RCA audio.

Nota come la punta entra in contatto per prima. Sono “sicuro” che lhai già fatto. Gli altoparlanti emettono un ronzio molto forte, fino a quando le masse non sono collegate.

perché le cose non amano essere collegati a caldo?

È perché i pin si collegano nellordine sbagliato.

Dato che hai menzionato un ESC, immagino che tu abbia tensioni e correnti abbastanza grandi da friggere alcuni chip. In questo caso non collegare prima la terra può davvero far male …

esiste un modo semplice per proteggerlo di nuovo?

Utilizza un connettore sicuro per hotplug.Se non porta lalimentazione, solo segnali e massa, allora potresti farla franca con resistori di grande valore sulle linee di segnale … ma è un trucco.

Purtroppo questi connettori sono molto rari Le intestazioni come quelle usate con arduino sono progettate per essere una parte di un prodotto finito che verrà collegato solo durante la produzione, quindi non saranno sicure per gli hotplug.

Saranno i connettori sicuri per gli hotplug disponibile per i soliti standard (USB, HDMI, qualsiasi cosa) ma questo non sarà quello che ti serve per la tua applicazione.

Quindi, immagino che tu sia bloccato a farlo con attenzione, spegnendo prima di fare confusione con il circuito …

Commenti

• +1 sì quei connettori RCA sono orribili.
• Anche TRS è pessimo, perché fondamentalmente mette tutto in cortocircuito con tutto mentre si collega.
• ‘ Gli altoparlanti emettono un ronzio molto forte, fino a quando la massa non viene collegata. ‘ Oh, mio … così che s perché! +1
• Sì, entrambe le masse dello chassis saranno a potenziali CA diversi a causa di perdite dal trasformatore ecc., Quindi quando colleghi il ” hot ” pin centrale allingresso senza collegare la massa, questa tensione CA diventa il tuo segnale! Una soluzione è tenere il terreno di un RCA maschio premuto contro il terreno di quello femmina, quindi collegare laltro RCA maschio … kinda ” collega prima i motivi, manualmente! ” Oppure collega un RCA a un ingresso inutilizzato (che collega i terreni), quindi collega laltro RCA allingresso live, quindi sposta il primo nella posizione corretta … che casino !
• Dovrebbe essere OK perché lattrezzatura è progettata per consentirlo (se ‘ t, i resi in garanzia sarebbero un problema …)

Lhot swaping è dannoso per alcuni motivi:
1) Se colleghi il Vcc prima la corrente di terra può fluire nel circuito in modi anomali. Ad esempio, se Vcc è collegato e un pin digitale o analogico prima della massa, lalimentazione può fluire in Vcc e fuori dal pin potenzialmente cortocircuitando quel pin e bruciando quella parte del circuito.

2) Può causare un “brown out” a causa della caduta temporanea della tensione su un bus di sistema o un alimentatore.

3) Al momento della disconnessione, gli induttori nel circuito oi cavi possono presentare tensioni elevate se scollegati.

(Avevo un cavo che non era sostituibile a caldo in un prodotto che i rappresentanti del servizio avrebbero scambiato a caldo in caso di incidente. A causa della mutua induttanza nel cavo (e un design del cavo improprio con fili diritti che passano accanto lun laltro per un metro circa) avrebbe fatto saltare i driver digitali su entrambi i lati del cavo. Dopo unulteriore ispezione si è scoperto che quando il cavo veniva scollegato una linea CMOS digitale sarebbe salita a 7V!)

Ho anche avuto un grande successo nellimplementazione di entrambe le strategie di seguito. Una cosa che puoi fare nella progettazione se il tuo sistema hot swap è trovare un connettore standard (ho usato sca2 per il mio bus, ma potresti usare sata o un altro connettore standard del settore, assicurati solo che le persone capiscano che non possono collegarsi altre cose in esso).

Circuito di precarica:

È possibile utilizzare un pin lungo e un resistore di limitazione della corrente per limitare la corrente di spunto a un dispositivo. Il pin lungo si accoppia per primo; il limite di corrente deve essere impostato in modo che i binari di alimentazione del sistema host rimangano entro le specifiche, ma il dispositivo si carica adeguatamente prima che i pin di alimentazione e di segnale si colleghino. È necessario prestare attenzione quando si sceglie un pre- valore del resistore di carica, i seguenti scenari mostrano alcuni problemi comuni: se il valore del resistore di precarica è troppo piccolo, il dispositivo continuerà a assorbire troppa corrente allinserimento, provocando la perdita di regolazione dei binari di alimentazione del sistema.

Controller hot swap

Un controller IC hot swap controlla la corrente di spunto a un dispositivo. I controller hot-swap incorporano tipicamente fusibili elettronici e nelle applicazioni ad alta corrente può essere difficile distinguere tra corrente di spunto e cortocircuito. I componenti sono più costosi dei resistori di precarica e in alcuni casi luso di componenti più attivi nel sistema può introdurre problemi di affidabilità.

Origine dellimmagine e del testo: Considerazioni sulla progettazione per lo scambio a caldo

Commenti

• I brownout BTW sono importanti perché possono inserire logica digitale (e alcuni circuiti analogici ) in stati strani. E non necessariamente solo il circuito sullo schema, può includere ad es.componenti parassiti. Cerca ” Latchup “.
• Sì, ho dovuto sintonizzare i resistori sulla scheda hot swap per il carico per assicurarsi che non stessero lasciando cadere le altre schede sul bus. Quindi le altre schede potrebbero continuare a funzionare

Dipende davvero dal circuito e in alcuni casi dal connettore stesso.

Quando disconnetti o connetti qualcosa, le connessioni non avvengono tutte contemporaneamente. Ciò significa che durante il processo è presente uno stato di connessione imprevedibile. Alcune di queste connessioni possono mettere grandi tensioni o grandi correnti dove davvero non vuoi che siano. Peggio ancora, i connettori sono generalmente stretti, il che significa che lutente li fa muovere per farli staccare, creando ancora più combinazioni e interruzioni casuali nel processo.

Alcuni connettori, come i connettori sul bordo della scheda, sono noti anche per cortocircuitare i pin adiacenti durante linserimento o la rimozione prima che si accoppino correttamente. Non si dovrebbe mai nemmeno pensare di collegare o scollegare uno di questi a caldo.

Se qualunque cosa viene scollegata non si preoccupa, ad esempio, una spina a due pin che va a un LED con un semplice drive pull-up pulldown , non succederà nulla di male se non lo zapperai con ESD. Ma la maggior parte delle cose non sono così solide.

Ovviamente puoi progettare cose in modo che siano collegabili a caldo, ma questo è complicato e costoso e non funzionale per la maggior parte della vita del prodotto ed è difficile da giustificare se non è un requisito di progettazione specifico.

Detto questo, i sistemi dovrebbero sempre essere progettati in modo tale che se la cosa è accesa quando il sensore A non è collegato, luscita B non dovrebbe entrare in uno stato dipende da quel sensore. Se la perdita di quel sensore causerà un guasto o un pericolo, è necessario aggiungere misure appropriate per rilevare tale perdita e entrare con grazia in uno stato di sicurezza.

Ma in generale, a meno che tu non sappia VERAMENTE cosa POTREBBE succedere, fallo non hot plug!

Commenti

• Vorrei ‘ saputo che i connettori del bordo della scheda sono malvagi in questo modo. Una volta ho fatto saltare in aria oltre 300 sterline di componenti per PC perché avevo dimenticato di averlo in stand by. Il pc si è acceso da solo non appena ho inserito la scheda gfx. NON ‘ era divertente !! Io