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[参考译文] MAX3232:热插拔连接

Guru**** 2350610 points
Other Parts Discussed in Thread: MAX3232
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1470868/max3232-hot-swap-connection

器件型号:MAX3232

工具与软件:

大家好!
我正在从事一项设计、涉及步进驱动器和 CPU 板之间的 RS232连接。
现在、比较棘手的问题是驱动器板需要具有可热插拔功能。 步进驱动器内置在带有步进电机的独立外壳中。
2个电路板之间的连接通过一个4向连接器完成:+24V、GND、TX (RS232侧)、RX (RS232侧)
24V 为电子设备和步进电机提供3.3V 降压稳压器。 MAX3232IPWR 的 TTL 侧未断开连接。

这似乎会损坏 MAX3232芯片。
这是因为 RS232信号或电源不是完全同时接通吗?
如何保护/防止对 MAX3232造成损害?


感谢你的帮助。
Laurent

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    您好、Laurent、

    因此、器件的 TTL 引脚 大多是热插拔的 、但在某些情况下这不是真的。  

    DIN 引脚不依赖于 VCC -无论 VCC 如何、绝对最大值为-0.3V 至6V -这意味着有一个接地的 ESD 二极管、但不直接连接到 VCC。  

    然而、Rout 引脚直接以 VCC 为基准:

    因此、如果在电源关闭时通过其他方式上拉 ROUT 引脚、则可能会导致问题。  

    如果您只有 RS -232收发器的原理图、这有助于仔细检查(我理解您是否不能在公共论坛上分享-但如果您可以、那会很有帮助)-但实际应暴露于热插拔的唯一引脚是 DIN/RIN/DOUT/ROUT 引脚、无论 VCC 如何(ROUT 除外)、这些引脚都没问题。  

    如果由于任何原因 DOUT 引脚在 RS -232总线侧看到24V 电压、也可能会损坏。  

    另外、会发生什么类型的损坏、以及会对哪些引脚造成影响?

    请告诉我!

    此致!

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    首先,感谢您的答复! 我没想到会这么快地得到答案。 :-)

    很抱歉耽误时间...

    我不确定如何在这里插入图片。 但我可以尝试描述这些连接。 热插拔的引脚仅有 DOUT1和 RIN1。 TTL 侧引脚未断开连接。 但电源是这样。 电源由 AP63357DV-7 (通过24V 设置为输出12V 的电压供电)和 AZ1117组成、后者用于产生3.3V 电源(用于为 MAX3232供电)。 24V 侧进行热插拔。

    我不知道如何检查在 MAX3232上哪个栅极被损坏... 您如何查看此内容?

    所以、概括来说:DOUT1、RIN1、GND 和24V 进行热插拔、其余保持不变。

    谢谢!

    Laurent

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    要插入图像、您必须使用编辑框下方的"插入"/"图像"菜单项。

    我可以看到、DIN 引脚可耐受过压(即使在断电时)、但 ROUT 引脚不能耐受过压。 在任何情况下、断开 GND 都不是好主意、因为任何电压都可能低于悬空 GND、这是绝对最大额定值禁止的。

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    您好、Clemens:

    当 GND 断开时、其他一切也是如此... 此电路板是一个模块、只能通过 RS232侧的+24V、GND、TX 和 RX 连接到设备的其余部分。 这4x 信号位于相同的4向连接器上。 这种情况可能会先断开 GND 几秒、具体取决于用户在断开连接时拉动连接器的方式...

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    为防止这种情况发生、GND 触点应更长。

    总之、在通电期间拔下电路板会导致电弧。 应在 TX/RX 线路上提供 ESD/TVS 保护。

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    您好、Laurent、

    感谢您的澄清、您不需要为延误而道歉。 您通常也可以预期我们会在1个工作日内回复您-我们在这方面并不完美、但这是我们的一般目标。  

    因此、在这种情况下、RIN 和 DOUT 应能够抵御热插拔、除非 DOUT 引脚上的瞬态超过+/-13.2V -很常见的情况是在这里添加一个保护二极管-即使在非热插拔情况下、这也是一个常见的附加功能。  

    就损坏而言(仅是基本的连续性测试)、您应该看到 RIN 引脚上的接地阻抗为~5k (可以在3k 和7k 之间摆动、但典型值为5k)、它应具有相对于 VCC 的高阻抗。 当系统关闭时、DOUT 引脚应处于高阻抗状态。 基本上、最常见的损坏形式是、如果 DOUT 引脚发生损坏、则发生 V+或 V-短路(我可以想象、如果有损坏、则发生在 DOUT 引脚上- RIN 引脚通常更稳健、我认为我没有看到 RIN 损坏的情况-但我肯定已经看到过由于可能/可能不会由热插拔应用引起的电气瞬变造成的 DOUT 损坏)。  

    您是否在 DOUT 和 RIN 引脚上具有保护二极管?  

    此致!

    Parker Dodson

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    您好、Clemens:

    '接地触点应更长、以防止这种情况发生。'  这是一个很好的主意!  谢谢你。

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    您好、Parker、
    我在 TX 或 RX 上没有保护二极管... 您的意思是肖特基二极管到 GND 吗?
    但是、如果 GND 断开连接、它们是否仍有帮助?

    谢谢!
    Laurent

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    将硅或肖特基二极管连接到 GND 和 VCC。 其目的是将电流尖峰分流到电源轨上的去耦电容器中。 (钳位二极管应位于连接器处;如果附近没有带去耦电容器的芯片、请在连接器处添加一个电容器。)

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    感谢你的评分 ;-)

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    您好、Laurent、

    可以在 DOUT/RIN 引脚上执行导通性测试?  

    虽然我仍认为二极管应提供额外的保护层、有助于在未来缓解此问题;但我仍想确认损坏情况。 我在这里的主要问题是输出引脚很好、但电荷泵上可能有东西损坏-这种情况很少会成为问题-这通常是 RS -232总线引脚上出现某种类型的损坏、 但这之前发生了、我只想确认情况并非如此、根据最有可能发生故障的应用、可能不是电荷泵(至少只有电荷泵-根据瞬态、DOUT 引脚上的冲击可能会损坏电荷泵)、但在某些情况下、只有电荷泵损坏、这是我需要确认的。)

    此致!

    Parker Dodson

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    您好、Parker、

    我在带有损坏芯片的多个电路板上检查了这些值、它们看起来是正确的:RIN 和 GND 之间大约5k、VCC 具有高阻抗;DOUT 到 VCC 和 GND 也具有高阻抗。

    但我们已经注意到、在受损的芯片上、负向电荷泵 只 在-3V 左右、而不是 V-上的-5V (与已知良好的芯片相比)。

    Laurent

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    您好、Laurent、

    感谢您的确认。  

    在损坏的器件上是否可以测量 VOH / VOL 的逻辑高电平输入/逻辑低电平输入? 我想说、当您发送逻辑高电平时、您将获得-3V 的电压(在这里周围);这将确认 V-电荷泵功能异常。 您可以在高电平/低电平输出期间捕获 DOUT 引脚的示波器图像、以及 V-引脚的示波器快照、这会很有用。 以前曾有过这样的情况:当 DOUT 看起来不会产生直接损坏(通常修复方法仍然是二极管)时、V-可能会损坏、但看到示波器快照有助于排除本质上完全意外的情况。  

     

    此外、如果可能、还可以在热插入事件期间测量 DOUT 引脚、从而测量与器件 GND 之间的电压、这也是查看是否存在潜在的较大瞬态的好方法。  

    此致!

    Parker Dodson

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    当逻辑输入为高电平或低电平时、DOUT 不会显示任何类型的活动。

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    您好、Laurent、

    感谢您的确认以及您在我们解决此问题时的耐心等待-因此根据示波器屏幕截图的结果和您对系统的描述-有一些应该实施的更改有望防止未来的系统故障。  

    最可能的故障原因

    在带电插入(热插拔)期间、DOUT 引脚上可能会产生有害的电压瞬变。 如果在 GND 引脚连接之前施加信号、瞬变可能会更糟。 这种损坏很严重、因为它似乎已经从 DOUT 引脚中击穿并损坏负电荷泵-如果瞬态足够损坏 DOUT 引脚和电荷泵、这将指示大瞬态。 这里的"好"消息是电荷泵故障确实有明确的原因(即 DOUT 引脚损坏)-这使得可行的解决方案更有可能实际解决主要问题。  

    建议的修复方法:

    我们建议使用以下两个主要解决方法:

    1.在 RS -232线路上添加保护二极管;DOUT 比 Rin 更重要、因为它更容易因电气过载而损坏;但是也在 Rin 线路上添加保护二极管并不是一个好主意、但 Rin 引脚在此事件期间似乎没有损坏。  

    2.如果在接地之前施加信号、保护二极管不会达到完美的保护级别-有机械连接器可以错开引脚、以便始终首先连接 GND。 虽然信号线和器件接地之间的保护二极管可能会有所帮助(它可能会限制与其自身接地引脚之间的电压)、但这不是安全保证。 在进行带电插入时、应首先或同时使用 GND 线-如果先施加信号、结果可能会造成损坏、并且保护电路可能不足以防止损坏。  

    如果可以进行这些修改、我建议对其进行重新测试、以查看是否存在任何潜在损坏(但根据我掌握的所有信息)、因为在 GND 之前缺少保护功能且可能存在信号带电插入、可能会导致 DOUT 引脚损坏。  

    如果您有任何其他问题、请告诉我、我会看看我能做些什么!

    此致!

    Parker Dodson

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    谢谢帕克!  这是一个很大的帮助。 我将实施所有这些更改、并尽快返回给您一些结果。

    Laurent

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    完全没问题 Laurent!

    如果您需要更多的支持或帮助、请告诉我、我会尽力帮助您!

    此致!

    Parker Dodson