Jak zabezpieczyć magistralę I2C przed uszkodzeniem układu PCF8574?

Question

Witam
Mam taki kłopot, że w pewnym urządzeniu zastosowałem magistralę na I2C oraz wymienne karty pod nią podpinane. Wszystko byłoby dobrze gdyby nie to, że czasem trzeba je wyjmować (odłączać od magistrali) w czasie pracy i zdaża się , że "leci" mi układzik PCF 8574. Najgorsze że jest w smd i wymiana jest kłopotliwa.
Jak zabezpieczyć w najprostszy sposób magistralę, by była odporna na odłączanie od niej układów?

Freddie Chopin · Answer

1. Szeregowe rezystory o małych wartościach (kilka - kilkanaście R) na liniach
2. Przed układem transile do masy (w ostateczności diody zenera zaporowo) na wszystkich liniach które "wychodzą na zewnątrz", ewentualnie warystory - dobrać odpowiednio napięcia.
3. Na liniach zasilania "wychodzących na zewnątrz" filtracja (conajmniej kondensator 100n, może też być "układ PI" z dwóch kondensatorów i dławika / ferryta.
4. Linie które przy wyłączonej karcie są w Hi-Z należy sprowadzić do jakiegoś potencjału rezystorami o dużych wartościach rezystancji (10kR lub więcej).

Powinno starczyć. No i kup hot-aira, to wymiana SMD nie będzie dla Ciebie kłopotem (;

4\/3!!

Promuję tematy:
07.03.2015 [C++11][Cortex-M3/M4] - distortos - obiektowy RTOS dla mikrokontrolerów w C++
10.02.2013 bleeding-edge-toolchain - kolejny toolchain dla ARM

arturromarr · Answer

rezystory w liniach po stronie kart czy głównej magistali, diody wpięte zaporoworazem z rezystorami podciągającymi?

Freddie Chopin · Answer

Nie do końca rozumiem pytanie...

Ja bym wszelkie zabezpieczenia dał tuż przed układem który Ci pada.

Do diod i transili nie będą potrzebne żadne rezystory - ich zadaniem jest "zewrzeć" wszelkie szpilki na zasilaniu. Chyba że pytasz o kwestię diod zabezpieczających i rezystorów podciągających gdy linia jest Hi-Z, to wtedy tak - muszą być razem - rezystor podciągający (np do zasilania), dioda zaporowo do masy (czyli katoda do danej linii, anoda do masy).

4\/3!!

Promuję tematy:
07.03.2015 [C++11][Cortex-M3/M4] - distortos - obiektowy RTOS dla mikrokontrolerów w C++
10.02.2013 bleeding-edge-toolchain - kolejny toolchain dla ARM

arturromarr · Answer

acha dzięki. Czy masz to sprawdzone w rzeczywistych układach, że to wystarczy?

Freddie Chopin · Answer

powiedzmy, że to w 50% teoria [;

50% praktyki, to moje doświadczenia z uodpornianiem układów na zakłócenia (więc kondensatory filtrujące, dławiki, pullupy itd.). 50% teorii (ale udowodnionej [; ) to transile do zabezpieczeń przed szpilkami i rezystorki szeregowe na liniach danych.

4\/3!!

Promuję tematy:
07.03.2015 [C++11][Cortex-M3/M4] - distortos - obiektowy RTOS dla mikrokontrolerów w C++
10.02.2013 bleeding-edge-toolchain - kolejny toolchain dla ARM

arturromarr · Answer

dzięki za porady. Jakby ktoś jeszcze czuł się na siłach coś dodać do tematu to bardzo zachęcam.

Logi · Answer

Nie wiem jak masz zrobione te wymienne karty ale gdyby było to możliwe to warto by zastosować system stosowany w kartach pamięci SD czyli najpierw kontaktują styki zasilania a potem dopiero sygnałowe. Być może to coś pomoże.

arturromarr · Answer

Mam takie gotowe złącze wielopinowe i podcinanie styków raczej odpada, bo itak nie są duże.

arturromarr · Answer

Mam pytanko, na jakie napięcie dać transila tak by nie zakłócał sygnału a jednocześnie ochronił układ, może znacie jakiegoś konkretnego ?
Czy skoro jest dwukierunkowy to obojętnie jak go wlutuję, bo nigdy jeszcze nie stosowałem?
Jaki ma symbol graficzny?

Konto nie istnieje · Answer

Na napięcie VBR trochę wyższe od napięcia zasilania. Czyli jak masz zasilanie z 5V to transila na 6.8V na przykład. Zresztą chyba takie najmniejsze są produkowane.
Np. P6KE6V8A.
Jaki to ma symbol to nie mam pojęcia. W żadnym datasheecie nie raczyli narysować.

arturromarr · Answer

dzięki. A znalazłem takie coś na mniejsze napięcie 5,8V, nadawałoby się przy zasilaniu 5V? To jak wlutowujemy dowolnie?

Konto nie istnieje · Answer

No jak jest dwukierunkowy to można wlutować dowolnie (choć ja bym raczej kupił transita jednokierunkowego).
5.8V to już trochę na styk. Będą co najmniej większe prądy upływu.
I nie wiadomo czy z temperaturą się to nie rozjedzie i nie zejdzie poniżej 5V.
W sumie nie wiem jak się dobiera transile. Może dobiera się je na o wiele większe napięcie? Nie wiem. Ale ja bym wstawił taki na 1,4...2,0 x napięcie zasilania.
Ja raczej szukał bym po sklepach a nie po datasheetach. Bo może znajdziesz coś ciekawego ale później tego nie kupisz.

arturromarr · Answer

A czym się różni transil jednokierunkowy od zwykłej diody Zenera, bo myślałem że transil to w uproszczeniu dwie Zenerki połączone katodami?

Konto nie istnieje · Answer

Transil jest z 1000 razy szybszy.

Freddie Chopin · Answer

Daj transila dwukierunkowego koniecznie - masz 2x lepsze zabezpieczenie wtedy. Napięcie dobierz na podstawie rozrzutu. Wiedząc, że w układzie możesz mieć napięcie zasilania np 5.25 (stabilizator 5V 5%), a transil ma rozrzut np 20%, musisz wziąć takiego który będzie miał "standardowe napięcie" wynoszące (5V + 5V * 5% + 0.01) / (100% - 20%) czyli co najmniej 6.575.

Transila lutujesz obojętnie jak.

Symbole są różne - tu masz przykładowe http://en.wikipedia.org/wiki/Transient_voltage_suppression_diode , ale są też inne.

4\/3!!

Promuję tematy:
07.03.2015 [C++11][Cortex-M3/M4] - distortos - obiektowy RTOS dla mikrokontrolerów w C++
10.02.2013 bleeding-edge-toolchain - kolejny toolchain dla ARM

Konto nie istnieje · Answer

Jednokierunkowy transil to lepsze zabezpieczenie. Bo napięcia poniżej masy będzie zwierał do -0,7V a nie do -6.8 czy -5.8V.
No chyba że szybkość podczas pracy w kierunku przewodzenia jest mniejsza ale tego nie wiem.

Dodano po 52 [sekundy]:

Faktycznie. Właśnie taki symbol się stosuje. Dopiero sobie przypomniałem że takie symbole widziałem na schematach telefonów komórkowych.

Freddie Chopin · Answer

Na pewno jest mniejsza, mniejszy jest też na pewno prąd i moc którą taki element jest w stanie "połknąć". Bo wtedy pracuje jak zwyczajna dioda, a nie jak super szybki transil przewodzący praktycznie nieskończony prąd. Zresztą takie zabezpieczenie o którym piszesz jest w praktycznie każdym układzie cyfrowym (diody od portów do masy) - lepiej jednak spalić transila, niż układ <:

4\/3!!

Promuję tematy:
07.03.2015 [C++11][Cortex-M3/M4] - distortos - obiektowy RTOS dla mikrokontrolerów w C++
10.02.2013 bleeding-edge-toolchain - kolejny toolchain dla ARM

arturromarr · Answer

No to osiołkowi w żłoby dano jeden mówi jednokierunkowy, drugi dwukierunkowy lepszy. Intuicyjnie taki właśnie symbol narysowałem, a jednokierunkowego się rysuje jak zenerkę?

Konto nie istnieje · Answer

No skoro w kierunku przewodzenia jest wolniejszy to zgadzam się z Freddie Chopinem i już nie masz dylematu bo i ja teraz mówię żeby wstawić dwukierunkowy

arturromarr · Answer

dzięki PS: Jak oni to zrobili, że takie maleństwa takie prądy przepuszczają?

Freddie Chopin · Answer

Przepuszczają takie prądy przez krótki okres czasu [; Wystarczający żeby zewrzeć potężne zakłócenia na liniach zasilania, które trwają ułamki sekundy. 4\/3!!

janbernat · Answer

No to skoro tak ambitnie to poszukaj jeszcze "Gas Discharge Tubes".
Bywają dwu/trzy końcówkowe.
Taki układzik- GDS między liniami- dwa rezystory 2.2om/2W w szereg każdej z linii- transil między liniami.
Taki układ się robi jako płytkę wpinaną między wejście sygnału a wejście układu.
Po podejrzeniu wyładowania wymienia się całą.

Konto nie istnieje · Answer

Chm, właśnie sam chciałem zastosować transila i coś mi przyszło do głowy. Jak jest zrobiony transil dwukierunkowy? czy są to dwa transile jednokierunkowe połączone przeciwsobnie i umieszczone w jednej obudowie?
To jest pytanie retoryczne

ale czekam na odpowiedz

Freddie Chopin · Answer

Są to dwie diody połączone szeregowo. 4\/3!!

Konto nie istnieje · Answer

W takim razie jak to możliwe że to działa, skoro jedna z diod w momencie zabezpieczania pracuje w kierunku przewodzenia?
W kierunku przewodzenia przecież jest powolna. Więc nawet jak ta druga dioda zrobiła by całkowite zwarcie to ta pierwsza będzie się ociągałą i nie zdąży zacząć przewodzić.

Freddie Chopin · Answer

Kto powiedział, że jest powolna? Zresztą jakoś to jest zrobione, że działa - czy to istotne jak? 4\/3!!

Konto nie istnieje · Answer

Ty Istotne. Bo ja jednak wolał bym niesymetryczne zabezpieczenie. A wiedząc jak jest zbudownay transil dwukierunkowy można dojść do tego że transil jdnokierunkowy w kierunku przewodzenia jednak jest równe szybki (albo przynajmniej porównywalnie szybki) jak w kierunku zaporowym. Więc nie wiem jak Wy, ale ja wstawiam transila jednokierunkowego.

Freddie Chopin · Answer

Skoro już wiesz co wybrać, to po co pytać? BTW powolna a wolniejsza to jest różnica. Duża. 4\/3!!

Konto nie istnieje · Answer

Pytałem wcześniej, żeby się upewnić. Teraz jak już wybrałem to się nie pytam Owszem. Ale to już bez różnicy do w obydwu przypadkach transil jednokierunkowy będzie nie wolniejszy od dwukierunkowego.

Jak zabezpieczyć magistralę I2C przed uszkodzeniem układu PCF8574?

Jak najprościej zabezpieczyć magistralę I2C i układ PCF8574 przed uszkodzeniem przy odłączaniu wymiennych kart w czasie pracy?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu