Por que a conexão a quente explode e como evitá-la?

Dois outros efeitos, além dos já mencionados, podem perturbar circuitos muito delicados:

– Cabos blindados e cabos coaxiais são, na verdade, capacitores, que podem conter uma carga. Esta cobrança pode ser mal interpretada como um sinal e causar mudanças de estado indesejadas (por exemplo, uma falha do processador), ou mesmo …

-Latchup. Com o IC alimentado, alguns tipos de entradas CMOS desprotegidas não podem suportar nenhuma tensão acima da tensão de alimentação, mesmo por microssegundos, uma vez que isso irá disparar um efeito de feedback positivo (todo o dispositivo de repente parece um tiristor com essas tensões aplicadas), deixando o dispositivo estado de falha ou mesmo agindo como um quase curto-circuito em seus trilhos de alimentação.

Observe que os dois pinos em ambos os lados são mais longos e os dois no centro são mais curtos. Isso garante que as conexões sejam feitas na ordem correta (e também interrompidas na ordem correta ao desconectar).

Se o conector não for projetado para conexão a quente, não há tal garantia.

A ordem que você deseja é:

• Primeiro, aterrar / blindar.

Isso garante que ambos os lados concordem sobre o que é “0V” e também descarrega qualquer eletricidade estática com segurança. Às vezes, uma pequena faísca é visível. Você não deseja conectar os pinos sensíveis a ESD primeiro!

• Segundo, fonte de alimentação.

• Terceiro, sinais

A ordem é muito importante. Você realmente deseja evitar a aplicação de voltagem aos pinos de sinal de um chip sem alimentação, pois a corrente fluirá através dos diodos de proteção ESD e o chip será alimentado por seus pinos IO. Isso pode danificar o chip.

Além disso, se o aterramento conectar por último, as linhas de sinal atuarão como aterramento, e a corrente fluirá por elas. Se o dispositivo contém chips 3V3 alimentados por um LDO de + 5V do USB e o terra não está conectado, quem sabe quais serão as tensões dentro do dispositivo …

Um excelente exemplo de como NÃO devem fazer isso são conectores RCA de áudio.

Observe como a ponta faz contato primeiro. Tenho certeza de que você já fez isso antes. Os alto-falantes emitem um zumbido muito alto, até que os aterramentos sejam conectados.

Por que as coisas não gostam de conexão automática?

É porque os pinos se conectam na ordem errada.

Já que você mencionou um ESC, acho que tem tensões e correntes grandes o suficiente para fritar alguns chips. Neste caso, não conectar o solo primeiro pode realmente machucar …

existe uma maneira fácil de proteger novamente isso?

Use um conector que seja seguro para hotplug.Se ele não carrega a fonte de alimentação, apenas sinais e aterramento, então você pode se safar com resistores de grande valor nas linhas de sinal … mas é um hack.

Infelizmente esses conectores são muito incomuns . Cabeçalhos como os usados com arduino “s são projetados para fazer parte de um produto acabado que só será conectado durante a fabricação, portanto, não serão seguros para hotplug.

Conectores seguros para hotplug serão disponível para os padrões usuais (USB, HDMI, qualquer que seja), mas isso não será o que você precisa para o seu aplicativo.

Então, acho que você terá que fazer isso com cuidado, desligando antes de mexer no circuito …

Comentários

• +1 sim, esses conectores RCA são horríveis.
• TRS também é ruim, porque basicamente encurta tudo enquanto conecta.
• ‘ Os alto-falantes emitem um zumbido muito alto, até que os aterramentos sejam conectados. ‘ Nossa … para que s porque! +1
• Sim, ambos os aterramentos do chassi estarão em diferentes potenciais CA devido ao vazamento do transformador, etc., então, quando você conectar o quente pino central para a entrada sem conectar os aterramentos, esta tensão AC torna-se o seu sinal! Uma solução é manter o solo de um RCA macho pressionado contra o solo do fêmea e, em seguida, conectar o outro RCA macho … meio conecte os aterramentos primeiro, manualmente! Ou conecte um RCA em uma entrada não utilizada (que conecta os aterramentos), em seguida, conecte o outro RCA na entrada ao vivo e mova o primeiro para sua posição adequada … que bagunça !
• Deve estar OK porque o equipamento foi projetado para permitir isso (se não fosse ‘ t, devoluções em garantia seriam meio que um problema …)

A troca a quente é ruim por alguns motivos:
1) Se você conectar o Vcc antes a corrente de aterramento pode fluir em seu circuito de maneiras anômalas. Por exemplo, se o Vcc estiver conectado e um pino digital ou analógico antes do aterramento, a energia pode fluir para o Vcc e para fora do pino, causando um curto-circuito naquele pino e queimando aquela parte do circuito.

2) Pode causar um “brown out” da tensão caindo temporariamente em um barramento de sistema ou fonte de alimentação.

3) Ao desconectar indutores no circuito ou cabos podem apresentar altas tensões se desconectados.

(Eu tinha um cabo que não era hot-swap em um produto que os representantes de serviço trocariam a quente em caso de acidente. Por causa da indutância mútua no cabo (e um projeto de cabo impróprio com fios retos passando ao lado de uns aos outros por um metro ou mais) iria explodir os drivers digitais em ambos os lados do cabo. Após uma inspeção mais aprofundada, foi descoberto que quando o cabo foi desconectado, uma linha CMOS digital aumentaria para 7 V!)

Também tive grande sucesso na implementação das duas estratégias abaixo. Uma coisa que você pode fazer no design se o seu próprio sistema hot swap é encontrar um conector padrão (eu usei sca2 para o meu barramento, mas você poderia usar sata, ou outro conector padrão da indústria, apenas certifique-se de que as pessoas entendam que eles não podem conectar outras coisas nele).

Circuito de pré-carga:

Um pino longo e um resistor de limitação de corrente podem ser usados para limitar a corrente de inrush para um dispositivo. O pino longo se conecta primeiro; o limite de corrente deve ser definido de modo que os trilhos de alimentação do sistema host permaneçam dentro das especificações, mas o dispositivo carregue adequadamente antes que os pinos de alimentação e sinal façam a conexão. Deve-se ter cuidado ao escolher um pré- valor do resistor de carga, os seguintes cenários mostram alguns problemas comuns: Se o valor do resistor de pré-carga for muito pequeno, o dispositivo ainda consumirá muita corrente na inserção, fazendo com que os trilhos de alimentação do sistema caiam fora do regulamento.

Controlador hot swap

Um IC controlador hot swap controla a corrente de pico para um dispositivo. Os controladores hot swap normalmente incorporam fusíveis eletrônicos e, em aplicações de alta corrente, pode ser difícil distinguir entre a corrente de pico e um curto-circuito. Os componentes são mais caros do que os resistores de pré-carga e, em alguns casos, o uso de componentes mais ativos no sistema pode apresentar problemas de confiabilidade.

Imagem e fonte do texto: Considerações de design para hot swap

Comentários

• blecautes BTW são importantes porque podem colocar lógica digital (e alguns circuitos analógicos ) em estados estranhos. E não necessariamente apenas os circuitos no esquema, podem incluir, e.componentes parasitas. Procure Latchup .
• Sim, eu tive que ajustar os resistores na placa hot swap para a carga para se certificar de que não estavam deixando cair as outras placas do ônibus. Para que as outras placas possam continuar operando

Realmente depende do circuito e em alguns casos do conector em si.

Quando você desconecta ou conecta algo, as conexões não acontecem todas ao mesmo tempo. Isso significa que há um estado de conexão imprevisível durante o processo. Algumas dessas conexões podem colocar grandes tensões ou grandes correntes onde você realmente não quer que elas estejam. Pior, os conectores geralmente são apertados, o que significa que o usuário os mexe para separá-los, criando ainda mais marcas e quebras aleatórias no processo.

Alguns conectores, como conectores de borda de placa, também são famosos por encurtar os pinos adjacentes ao inserir ou remover antes que eles se encaixem corretamente. Nunca se deve nem pensar em conectar ou desconectar um desses no aquecedor.

Se o que estiver sendo desconectado não se importar, por exemplo, um plugue de dois pinos indo para um LED com uma unidade pull-down simples , nada de ruim acontecerá supondo que você não o elimine com ESD. Mas a maioria das coisas não são tão robustas.

É claro que você pode projetar coisas para serem conectadas a quente, mas isso é complicado e caro e não funcional para a maior parte da vida útil do produto e é difícil de justifique se não é um requisito de design específico.

Dito isso, os sistemas devem sempre ser projetados de forma que se a coisa for ligada quando o sensor A não estiver conectado, a saída B não deve entrar em algum estado isso depende desse sensor. Se a perda desse sensor causar uma falha ou perigo, então medidas adequadas precisam ser adicionadas para detectar essa perda e entrar em um estado seguro normalmente.

Mas, geralmente, a menos que você REALMENTE saiba o que PODE acontecer, faça não hot plug!

Comentários

• Gostaria de ‘ d saber que os conectores de borda da placa são ruins desta maneira. Uma vez quebrei mais de 300 libras em componentes de pc porque esqueci que estava em modo de espera. O pc ligou-se assim que liguei a placa gfx. ISSO não foi ‘ engraçado !! I