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[其他] 这4种常用防反接电路,也太好记了吧!

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Pcbbar 发表于 2019-12-25 15:43:42 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
这4种常用的防反接电路,也太好记了吧!
防反接电路,在电子设计中非常重要,一个好的防反接电路,虽然只是增加了一点点元器件,却可以很好的保护我们的后级电路,下面介绍4种常用简单的电路:

二极管防反接电路
原理我们一看就懂,利用二极管的单向导电性,实现防反接功能,这种方法简单,安全可靠,成本也最低,但是输出端会有0.7V左右的压降,还有就是如果线路上的电流过大,比如有2A的电流,那么就会一直有1.4W的损耗,发热也非常大,而且,如果反向电压稍微偏大,并非完全截止,会有一个比较小的漏电流通过,使用时需要留足余量。
微信图片_20191225153016.jpg 微信图片_20191225153042.jpg

PMOS管防反接电路
上图是PMOS接法的电路,这里简单的说明原理,刚上电时,MOS管的寄生二极管导通,S级电压为VCC-0.6,G级为0,PMOS导通;当电源反接时,G级为高电平,不导通,保护后级。
微信图片_20191225153042.jpg
实际应用中PMOS 栅极与源级之间再加一个电阻比较好,这种办法也有PMOS跟NMOS之分,都是利用MOS管的寄生二极管以及其导通性,不过NMOS的导通电阻比PMOS小,比PMOS会降低一丢丢功耗,不过还是很小很小了,如果算10毫欧的导通电阻,2A的电流才0.04W的功耗,是非常低了,电源反接后,MOS管就是断路,可以很好的保护后级电路,这种方法也是应用比较广泛的一种电路,推荐使用,实际使用中可以使用NMOS。

整流桥防反接电路
上图是桥式整流电路,无论什么级性都能工作,但是导通之后会有两个二极管的压降,发热了也是第一种方式的两倍,有优点但缺点也很明显,除非是一些特殊的场合需要用到,否则不推荐使用。
微信图片_20191225153042.jpg
保险丝+稳压二极管防反接电路
上图是保险丝+稳压二极管防反接电路(第四种方法来自CSDN博客,硬件工程师修炼之路),非常简单,既可以防止反接,又可以防止过压,这个电路设计非常巧妙,下面介绍下其原理:
当电源Vin接反时,稳压二极管D1正向导通,负载的负压为二极管的导通电压Vf,Vf一般比较低,不会烧坏后级负载电路。同时,Vin反接时,D1正向导通,电压主要落在F1上,因此开始时电流会迅速上升,直至超过F1的熔断电流,保险丝F1熔断,电源断开,不会因为电流过大而烧坏D1。
微信图片_20191225153042.jpg
当电源Vin输入比较高时(比如大于稳压管的5.6V)。因为稳压管D1存在,所以负载端获得电源约为5.6V。那么F1上就会有比较大的电压(Vin-5.6V),电流会上升比较快,直至F1熔断,电路获得保护。如此便实现了防过压保护。

如此,便实现了防反接保护。需要注意几点:

1、保险丝的选型,熔断电流要大于后级负载正常的工作电流,电路正常使用时不能熔断;保险丝的选型,熔断电流要大于后级负载正常的工作电流,在电路正常使用时不能熔断。

2、稳压二极管的选型,稳压值要大于正常Vin的电源输入(正常电源输入时不能击穿稳压),但是要小于后级能允许的最大输入电压(稳压值不能烧坏后级电路);

3、稳压二极管的最大允许电流+上电时负载电流>保险丝的击穿电流。因为如果不满足此条件,在电源过压输入时,在保险丝击穿之前,稳压管会因为通过的电流过大而烧坏;

4、反接电路时负压Vf也需要考虑,Vf一般小于1.5V。后级电路应能允许接入1.5V的负压而不会烧坏;

5、此电路尽量应用于功率比较小的电路中,小于500mW。

以上内容来源于微信公众号:芯片之家,版权归原作者所有。

微信图片_20191225152848.jpg
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精彩评论3

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zycman 发表于 2019-12-25 17:15:00 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习一下
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chen707070yi 发表于 2019-12-25 22:08:38 | 显示全部楼层
很不错的分享,实际设计中我主要用前两种,最后一种也很不错,以后我的传感器电路可以考虑这种设计。感谢分享。
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lhtlhtl 发表于 2020-1-3 05:15:24 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习一下
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