如何防止热插拔烧坏单片机

大家都知道一般USB接口属于热插拔，实际任意带电进行连接的操作都可以属于热插拔。我们前面讲过芯片烧坏的原理，那么热插拔就是导致芯片烧坏的一个主要原因之一。

在电子产品的整个装配过程、以及产品使用过程经常会面临接口热插拔或者类似热插拔的过程。

比如：

1、PCB测试点的顶针测试

 

 

2、排线插拔安装

 

3、接插件安装

 

4、通信接口连接

5、模块插拔

 

那么在热插拔过程可能发生什么？

以下面这个电池排线接口为例：

 

插入过程中可能出现斜插，将导致12V加到MCU的IO上，或者GND没有有效接入，导致系统浮地，MCU IO变成0V，GND则被抬高。

这两种情况都将导致IO出现远高于VDD的电压或低于VSS的负压。

在插拔过程也确实抓到了IO口和VSS之间产生了极大的负压。

 

那么当IO口电压超过手册中的范围会发生什么？

 

负压将会导致GND到IO之间二极管导通产生负电流，正压过压导致IO和VDD之间二极管导通产生正电流。

 

那么这个电流能有多大呢？

如果PCB线路上没有限流电阻二极管导通时电流可到1A+，足以在1ms（毫秒）时间对芯片内部造成热损伤。

那么当我们添加限流电阻后，以100Ω为例、-3V为例，可以计算出电流 (3-0.3)/100=27mA，将被限制在27ma。

 

所以对于热插拔的防护，最简单低成本的设计就是在接口信号上串联电阻，电阻大小可根据信号类型和速率决定。