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[硬件設(shè)計(jì)] 這4種常用防反接電路,也太好記了吧!

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發(fā)表于 2019-12-25 15:43:42 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
這4種常用的防反接電路,也太好記了吧!
防反接電路,在電子設(shè)計(jì)中非常重要,一個(gè)好的防反接電路,雖然只是增加了一點(diǎn)點(diǎn)元器件,卻可以很好的保護(hù)我們的后級(jí)電路,下面介紹4種常用簡(jiǎn)單的電路:

二極管防反接電路
原理我們一看就懂,利用二極管的單向?qū)щ娦,?shí)現(xiàn)防反接功能,這種方法簡(jiǎn)單,安全可靠,成本也最低,但是輸出端會(huì)有0.7V左右的壓降,還有就是如果線路上的電流過(guò)大,比如有2A的電流,那么就會(huì)一直有1.4W的損耗,發(fā)熱也非常大,而且,如果反向電壓稍微偏大,并非完全截止,會(huì)有一個(gè)比較小的漏電流通過(guò),使用時(shí)需要留足余量。

PMOS管防反接電路
上圖是PMOS接法的電路,這里簡(jiǎn)單的說(shuō)明原理,剛上電時(shí),MOS管的寄生二極管導(dǎo)通,S級(jí)電壓為VCC-0.6,G級(jí)為0,PMOS導(dǎo)通;當(dāng)電源反接時(shí),G級(jí)為高電平,不導(dǎo)通,保護(hù)后級(jí)。
實(shí)際應(yīng)用中PMOS 柵極與源級(jí)之間再加一個(gè)電阻比較好,這種辦法也有PMOS跟NMOS之分,都是利用MOS管的寄生二極管以及其導(dǎo)通性,不過(guò)NMOS的導(dǎo)通電阻比PMOS小,比PMOS會(huì)降低一丟丟功耗,不過(guò)還是很小很小了,如果算10毫歐的導(dǎo)通電阻,2A的電流才0.04W的功耗,是非常低了,電源反接后,MOS管就是斷路,可以很好的保護(hù)后級(jí)電路,這種方法也是應(yīng)用比較廣泛的一種電路,推薦使用,實(shí)際使用中可以使用NMOS。

整流橋防反接電路
上圖是橋式整流電路,無(wú)論什么級(jí)性都能工作,但是導(dǎo)通之后會(huì)有兩個(gè)二極管的壓降,發(fā)熱了也是第一種方式的兩倍,有優(yōu)點(diǎn)但缺點(diǎn)也很明顯,除非是一些特殊的場(chǎng)合需要用到,否則不推薦使用。
保險(xiǎn)絲+穩(wěn)壓二極管防反接電路
上圖是保險(xiǎn)絲+穩(wěn)壓二極管防反接電路(第四種方法來(lái)自CSDN博客,硬件工程師修煉之路),非常簡(jiǎn)單,既可以防止反接,又可以防止過(guò)壓,這個(gè)電路設(shè)計(jì)非常巧妙,下面介紹下其原理:
當(dāng)電源Vin接反時(shí),穩(wěn)壓二極管D1正向?qū),?fù)載的負(fù)壓為二極管的導(dǎo)通電壓Vf,Vf一般比較低,不會(huì)燒壞后級(jí)負(fù)載電路。同時(shí),Vin反接時(shí),D1正向?qū)ǎ妷褐饕湓贔1上,因此開(kāi)始時(shí)電流會(huì)迅速上升,直至超過(guò)F1的熔斷電流,保險(xiǎn)絲F1熔斷,電源斷開(kāi),不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而燒壞D1。
當(dāng)電源Vin輸入比較高時(shí)(比如大于穩(wěn)壓管的5.6V)。因?yàn)榉(wěn)壓管D1存在,所以負(fù)載端獲得電源約為5.6V。那么F1上就會(huì)有比較大的電壓(Vin-5.6V),電流會(huì)上升比較快,直至F1熔斷,電路獲得保護(hù)。如此便實(shí)現(xiàn)了防過(guò)壓保護(hù)。

如此,便實(shí)現(xiàn)了防反接保護(hù)。需要注意幾點(diǎn):

1、保險(xiǎn)絲的選型,熔斷電流要大于后級(jí)負(fù)載正常的工作電流,電路正常使用時(shí)不能熔斷;保險(xiǎn)絲的選型,熔斷電流要大于后級(jí)負(fù)載正常的工作電流,在電路正常使用時(shí)不能熔斷。

2、穩(wěn)壓二極管的選型,穩(wěn)壓值要大于正常Vin的電源輸入(正常電源輸入時(shí)不能擊穿穩(wěn)壓),但是要小于后級(jí)能允許的最大輸入電壓(穩(wěn)壓值不能燒壞后級(jí)電路);

3、穩(wěn)壓二極管的最大允許電流+上電時(shí)負(fù)載電流>保險(xiǎn)絲的擊穿電流。因?yàn)槿绻粷M足此條件,在電源過(guò)壓輸入時(shí),在保險(xiǎn)絲擊穿之前,穩(wěn)壓管會(huì)因?yàn)橥ㄟ^(guò)的電流過(guò)大而燒壞;

4、反接電路時(shí)負(fù)壓Vf也需要考慮,Vf一般小于1.5V。后級(jí)電路應(yīng)能允許接入1.5V的負(fù)壓而不會(huì)燒壞;

5、此電路盡量應(yīng)用于功率比較小的電路中,小于500mW。

以上內(nèi)容來(lái)源于微信公眾號(hào):芯片之家,版權(quán)歸原作者所有。

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發(fā)表于 2019-12-25 17:15:00 | 只看該作者
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發(fā)表于 2019-12-25 22:08:38 | 只看該作者
很不錯(cuò)的分享,實(shí)際設(shè)計(jì)中我主要用前兩種,最后一種也很不錯(cuò),以后我的傳感器電路可以考慮這種設(shè)計(jì)。感謝分享。

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發(fā)表于 2020-1-3 05:15:24 | 只看該作者
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