SDカードの活線挿抜(ホットスワップ)対応手法

質問

電子工作でSDカードの活線挿抜を実現しようと思います。

活線挿抜の条件としては【電気的な保護だけ】が目的で、書込み中に抜いてカードの内容が壊れたとか無くなったと言うのはOKです。

SDカードソケットのデータシートを見ると【活線挿抜に対応】と書かれているものがあり、調べてみるとSDカードの電源端子(#3, #4)が挿入時に先につながり、抜くときには最後に離れる構造になっています。

そこで、

(1)上記のSDカードソケットを使えば電気的な保護がOKということでしょうか
(2)別途保護が必要でしょうか(挿抜にあわせてSDカードへの電源OFF/信号ラインをHi-Z化)

についてご存知の方がいらっしゃいましたらご教示いただけますでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.1

noname#199976 · ベストアンサー

＞SDカードの電源端子(#3, #4)が挿入時に先につながり、

もう少しいうと、この手のコネクタの「時間差接触構造」は３段階になっていて、
挿入時にまずGNDが接触します。これにより、静電気が帯電していた場合も
GNDラインに逃がすことで半導体素子の破壊を防止します。

＞(1)上記のSDカードソケットを使えば電気的な保護がOKということでしょうか
「これさえ使えばそれでOK」でなく、「使う事」がOKになる条件の１つ、という事です。

「時間差接触」は物理的に行うしかなく、それ用のコネクタを使うのが早道である事は確かです。

＞(2)別途保護が必要でしょうか
コネクタの挿抜時は、押しボタンスイッチの「チャタリング」に似た現象が起こり
細かく見ると接触順序も完全には守れないし、信号も着いたり離れたりするので、
挿抜時は予め非アクティブ側やHigh-Z にしたり電源を先に切る事で
「誤ってコマンドと解釈し勝手に実行」を防止しておくと安心です。

「挿入」も、チャタリング除去同様に「入力信号が数mSec以上安定したら」などと
ソフト的に判断するとか。

まぁここまでやると「活線」じゃあないですけど。

他に、コネクタ側端子に静電破壊防止素子を入れておくといいと思います。
静電気が貯まった何かが端子の近くに来た場合に(という想定がすでに考えすぎかもしれませんが)
放電が起こり端子に繋がる素子に高電圧電流が流れ壊す、のを防ぐためです。

お礼

返信ありがとうございます。

拝読した感じですとひとまず電気的なことだけを言えば活線挿抜対応のコネクタを使う...ことが最低条件ということですね。

おっしゃるように、チャタリングを考慮すると電源ピン、GNDピンの接触順序が確実に守られるという保証もなさそうです。

そういう意味では電源のON/OFF制御、信号のハイインピーダンス制御を組み合わせる必要はありますね。

ありがとうございました。

回答No.2

noname#215107

私も、最近、電子工作でSDメモリカードの読み書きを試してみました。

活線挿抜対応のソケットであればそのまま可能なのですが、注意点があります。

SDカードは接続した時にの突入電流が意外と大きいため、読み書き側のマイコン回路などの電源電圧に影響を与えブラウンアウトリセットがかかる場合があります。パスコンをきちんと入れてください。

お礼

返信ありがとうございます。

SDカードって結構突入電流が大きいようですね。
パスコンは適当な0.1uF程度を考えてましたが、Lと併用して
もうちょっと大きなコンデンサを使った方がいいかもしれませんね。
とても参考になりました。