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[参考译文] ISO6721-Q1:关于调试器的电隔离

Guru**** 2350610 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO6721-Q1, MSP-FET, ISOUSB211
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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1434810/iso6721-q1-about-galvanic-isolation-of-debugger

器件型号:ISO6721-Q1
主题中讨论的其他器件: MSP-FETISOUSB211

工具与软件:

你(们)好 我觉得电隔离有一些与之相关的东西。 这实际上与 ISO6721-Q1无关、而是涉及微控制器和 SMPS。 我也不知道如何问它,但我会尽我最大的努力。

其中有一台 PC 和一个定制开发板。

PC 没有什么特别之处。 它只是一台普通计算机。

我们有开发板。 它具有内置的 SMPS、可从交流线路为电路板供电。 SMPS 为非隔离式。

PC 和开发板通过 MSP-FET 等调试器相互连接。 PC 和开发板可通过 USB 转 UART 线连接、但这是可选操作。

发生的情况是由于缺乏电隔离,短路发生和 PC 的主板被炸和 PC 死机。 为什么会发生这种情况? 短路发生在哪里? 需要采取哪些预防措施来确保安全? 您能指出我的应用手册或要阅读的内容以便更好地理解吗? 我 在多年前找到了 Analog Devices 提供的应用手册、其中对此进行了说明、但我找不到。

还有一些问题。

在下图中、"电隔离块"应插入到哪里? PC 和调试器之间、调试器和 DevBoard 之间、还是取决于它? 如果视情况而定、它取决于什么? 我们是否仍需要另一个"电隔离块"用于 USB<=>UART 连接?

同样、对于下图中的连接图、请与上一个问题分开。  为什么通过隔离变压器将其中一台 PC 或开发板连接到交流线路可以解决该问题?

交流线路是来自电网还是来自 UPS、这有什么区别吗? 如果是、区别是什么?

将开发板中的 SMPS 从非隔离式更改为隔离式是否足以解决该问题?

笔记本、我找不到它了。 根据所述、无法知道交流线路的哪根导线是 PC 和开发板内部电路的0V 基准电压。 此外、短可能未发生、但如果您翻转了开发板的交流线路插头、则可能会发生。 我不知道这是否是它所说的或我理解错误,但我离开这里只是为了以防万一,如果有任何帮助。

提前感谢。

  • 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。

    Andy、您好!

    感谢您的咨询。

    Unknown 说:
    发生的情况是由于缺乏电隔离,发生短路, PC 的主板被炸和 PC 死机。 为什么会发生这种情况?

    发生这种情况的原因可能有多种。 首先、我认为讨论隔离的功能很重要。 隔离器不仅用于断开接地环路(使用不同的接地电位将两个电路分离)、还可用于保持系统的信号完整性并防止从一个电路到另一个电路的瞬变。

    考虑到这一点、如果 PC 主板、调试器或器件板上发生某种类型的瞬态、则可以使用隔离器防止每一侧相互影响、但是 这并不意味着它可以防止短路 所描述的情况下、一个电路上的瞬态可能会损坏隔离器本身的相应一侧。

    从您所描述的内容来看、短路似乎发生在开发板本身上。 这可能是您必须调查并查看 开发板上发生该短路/瞬态的位置。 在我们使用隔离进行调查之前、解决短路/瞬态问题非常重要。 您能详细介绍一下吗?

    以下是有关上述几点的一些有用链接:

    如果交流线路是来自电网还是来自 UPS、这有什么区别吗? 如果是、区别是什么?

    是的、存在区别。 电网的交流线通常不像 UPS 系统那样受调节。 考虑到这一点、UPS 系统的变化可能更小、并且比交流线路的调节能力更高。

    Unknown 说:
    将开发板中的 SMPS 从非隔离的一个更改为隔离的一个是否足以解决这个问题?

    是的、这可能会有所不同、而且可能是一个好主意、因为它可以防止来自交流电力线的变化、但我不确定这是否会解决您的问题。 一旦您分享更多有关短路/瞬变如何发生的信息、我就可以更好地建议您的系统中哪种隔离最适合。

    此致、
    Aaditya Vittal

  • 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。

    尊敬的 Aaditya:

    很难  更详细地描述它,但我将尝试提供更多的背景。

    一位 同事正在调试通过非隔离式 SMPS 自供电的设备。 他的电脑的主板死了。 之后、公司为我们的所有 PC 购置了隔离变压器。 我们将隔离变压器插入 UPS 供电的交流线路、并将 PC 插入隔离变压器。 我 让 高级工程师了解故障发生的原因、我在互联网上进行了调查并找到了一些应用手册、但我仍然不了解问题是什么。 这是4年或5年前。 所以我不记得太多,这不是我的项目,所以我没有太多的细节。

    快进到今天。 我现在也处于类似的位置。 我使用自供电器件、并使用调试器和逻辑分析仪连接到该器件。 我不负责器件的电源转换器部分、但我可以要求更改。 到目前为止已经由调试器供电、但很快我就需要通过 AC 为它供电。 我想确保安全并避免杀人。 因此、我一直在阅读有关隔离的内容。 有 USB 隔离器、有 JTAG 隔离器以及隔离式电源转换器拓扑。  但我仍然对如何确定需要隔离什么感到困惑。

    由于时序限制、我可能无法使用 JTAG 隔离。

    我可能使用的是 USB 隔离器、但我使用它的唯一原因是我认为 需要进行隔离。  但这实际上是要隔离的东西吗? 我仍然不确定。

    我还是不明白为什么5年前解决这个问题的方法是"通过隔离变压器为 PC 供电"。 我不能说这是否是我今天的案例的解决方案。

    你的消息清除了一些东西,我想。 为了检查一下、如果我理解正确、我有一个问题。  例如、假设开发板具有两个不同的 GND。  万用表报告 GND1和 GND2之间的开环。 在这种情况下、我不应该使用一个逻辑分析仪来探测参考不同 GND (GND1和 GND2)的信号。 如果这样做、我需要通过逻辑分析仪将两个单独的 GND 连接在一起。 如果两个 GND 之间的电压差很高、则可能会有大电流流流过并杀死某些东西、在这种情况下可能是逻辑分析仪。 我的思维方式对于这种明显的理论情况是否正确?

  • 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。

    Andy、您好!

    请给我一个额外的时间来回应。

    此致、
    Aaditya V.

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    好的。 Aaditya。 我期待着你的答复。

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    Andy、您好!  

    很抱歉耽误你的时间。  

    非常感谢您了解有关此问题的背景信息。 正如我前面提到的那样、了解问题的来源将非常有助于提出更知情的建议。

    根据您所介绍的过去包含隔离方法的经验、关于如何解决该问题、可能有多种选择。 由于您连接至 PC 的器件由非隔离式电源单独供电、因此具有一定不稳定/变化的电源可能会导致瞬变发生、从而导致 PC 主板出现边缘。 我认为有必要在 提供 电源隔离方面进行更多的研究、这有助于稳定并可能防止高瞬态。  

    我可以选择使用一款 USB 隔离器、但我选择它的唯一原因是我认为 有一些东西需要进行隔离。  但这实际上是要隔离的东西吗? 我仍然不确定。

    这可作为进一步为 USB 信号线提供保护的解决方案。 ISOUSB211器件是我们的 USB 隔离器。  添加 USB 隔离器可以保护由于瞬变而产生的任何信号干扰。 但是、如果瞬变来自电源或定制板上的其他一些元件、这可能会损坏隔离器本身、但仍然会保护 PC。 (这可能会很有用: 用符合 USB 2.0标准的低排放480 Mbps 隔离器保护您的设计)

    总的来说、最好先找出问题的确切原因、以上提到的要点有望为您指明正确的方向。  

    此致、
    Aaditya Vittal