ZHCAC87A March 2021 – March 2022 ISO1540 , ISO1541 , ISO1640 , ISO1641 , ISO1642 , ISO1643 , ISO1644

4 當今如何實現熱插拔功能

當今敏感的高速串行通信器件并非都支持熱插拔功能。在必要的隔離式 I2C 總線中，熱插拔通常在連接點采用交錯引腳設計來實現，這可確保在進行其他連接之前可靠地連接接地端和本地電源。圖 4-1 顯示了一個交錯公連接器示例。

圖 4-1 熱插拔應用中使用的交錯公連接器示例

一些 I2C 隔離器件使用交錯連接器或熱插拔控制器與“上電熱插拔”兼容，這意味著使用這些器件的 I2C 節點只有在連接期間器件的總線側電源 (V_CC) 電平始終高于或等于總線電壓電平時才可能保留總線上的通信，這通常是通過硬件實現的。

圖 4-2 是一個連接到空閑 3.3V 總線、無引腳預充電的熱插拔隔離式 I2C 器件示例。在連接時，將該部分熱插拔器件插入帶負載總線可將總線電壓降低 60% 以上，即使在“上電熱插拔”條件下也是如此。各個系統的總線電壓下降的幅度因外部因素（例如總線的 R 和 C 值）而異，可能低于 V_IL 或多個 I2C 器件的低電平輸入電壓閾值，這可能導致連接到總線的其他器件錯誤地讀取到低電平。將該情況與將 ISO1640 插入同一總線時降低約 30% 進行比較，如圖 4-2 和圖 4-3 所示。

圖 4-2 無引腳預充電的常規 I2C 器件在插入期間對 3.3V 總線施加負載，使其電壓降至 1.2V

圖 4-3 ISO1640 中的引腳預充電在熱插拔插入期間對總線施加負載，使其電壓降至 2.3V

如Topic Link Label3所述，非完全熱插拔的器件可能會以多種方式影響 I2C 總線。根據器件的 SDA 和 SCL 總線引腳的內部結構，當器件斷電或總線側電源電壓 Vcc2 增減或懸空時，總線可能無法通信。圖 4-4 和圖 4-6 顯示了這些情況的波形；圖 4-5 和圖 4-7 顯示了使用 ISO1640 時相同場景的波形。

圖 4-4 常規 I²C 器件在插入期間破壞總線通信

圖 4-5 熱插拔 ISO1640 在插入期間保持總線的數據完整性

圖 4-6 當一個常規 I²C 器件的總線側電源懸空時，該器件將 I²C 總線從 3.3V 鉗位至大約 2V

圖 4-7 如果 ISO1640 的 Vcc2 電源懸空，I²C 總線不受影響

除了這些未通電的“上電熱插拔”器件首先連接到 I2C 總線的情況外，在常規非熱插拔器件中也會發生類似的通信錯誤，在 I2C 總線上進行每次低電平至高電平轉換時，如果信號上升速度足夠快，則耦合到 I2C 器件內部電路意外部分的瞬態會導致發生該情況。