防反接电路、防倒灌电路、过流保护电路

硬件笔记本

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0 a1 m5 k! G: d/ A6 m$ v7 e点击上方名片关注了解更多
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4 T- h  s5 F( S) G防反接电路
5 L+ P  k7 n4 Q) X5 D) f2 f常见的措施：
1.通过机械结构的设计 让接线端子 正确接入时能匹配上，不正确时 匹配不上
! j: p" g/ j& W; o" a0 w2.通过线的颜色做区分
6 Z5 c" v  Q& |0 x' i/ A4 G: W3.通过电路的设计

" m) m4 \8 q/ q$ A, x5 D  i7 F8 C防反接电路汇总：
; T4 U# s; ?' g9 ?  b7 Q典型电路类型：
1.二极管防反接（不常用）
二极管有 0.7的导通压降 如果有大电流经过的时候就会发热 功率比较高。（一般选用 肖特基二极管导通压降比较低  也要考虑反向电压）
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' j6 B& j4 j$ D* j- L% j8 i2.保险丝和二极管（稳压二极管）防反接
7 B* U. o, t, D6 [二极管并联到电路中。二极管要考虑导通电流和反向耐压等参数
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3.桥式整流电路看好电路图的 电源和负载的两端接哪
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1 G% C7 J3 O7 N( s4.MOS管防反接（用得比较多的一种）PMOS：
; e" c4 ?+ Q7 W7 V7 E在 PMOS 管防反接电路中，栅极那边的两个电阻主要起到限流和保护的作用。

  W- ^, n2 i, M这些电阻的阻值通常根据具体的电路设计要求来选择，一般需要根据 PMOS 管的特性和工作电压来确定。
旁边的二极管是一个稳压保护二极管 为了保护GS之间的电压不会过高从而损坏二极管
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- z8 d, p  h& D* D) H 在电路分析中 pmos导通和体二极管无关。mos的源漏是相对的。对pmos，电压高的是s，低的是d。正常上电时，3脚电压高，所以这时3脚是s，g比s低，所以管子导通（图中的D S应该反过来）。
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NMOS：
" Q# H! V, j0 D! n2 {NMOS 如果 正接 Vg=2V Vs=0V 所以 DS导通 形成回路
5 I- V' v5 e0 b3 c2 H: T                 反接  Vg=0   Vs=5V  所以DS不导通  形成不了回路
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6 J$ r  _$ }2 `" {防倒灌电路
什么是倒灌？
1.开关电源给负载供电， 如果负载是电池或者其他感性负载（比如像 电机 有线圈 当电源突然断掉时 会产生感应电动势）时， 当220V断掉的时候，可能会出现 电池反向给开关电源 的 输出端 供电，导致开关电源的一些莫名损坏。
; W5 I1 x( [) x# d# f2.系统在不同的 输出电压 之间 切换时，会存在高压电压倒灌到低压电压源中。关注@电路一点通
( v& o) O  r  V' w( _2 B: p$ J' u例如：系统 有两个电源供电 比如 一个电池 一个 充电器 充电器的电压一般会高于电池 如果没有防倒灌的电路 可能充电器的电压会直接倒灌给电池 造成电池的损坏。
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1.二极管串联防倒灌电路：
  B9 p7 t+ O6 K/ ^ 该电路  二极管选型要 选取电源 额定输出电流的（5-10）倍 并且可以加 散热片。
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# b' l2 X5 i( `: P2.双MOS组成的防倒灌电路
电路分析：
正常情况下（无电流倒灌）  ON/OFF接口可以进行IO口控制也可以直接通过VIN控制，
所以这次就以 VIN的有无 来控制  VIN输入电压到三极管，三极管导通（基极电压大于发射极），由于三极管下连的是地，所以 PMOS管的栅极电压为0， Vgs=-Vin 所以导通 所以 两个PMOS管导通。

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当输入电压突然没有的时候， Vin没有 所以 三极管Vb=0  Vbe
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3.双MOS组成电源自动切换电路（前提 VCC>电池电压）
Bat Charge 为电池电压
VCC为系统电压
当只用电池电压供电时：
# J; e7 ]0 [8 z+ FMOS管Q9 栅极g为0V  源极S Vs=V电池 Vgs=-V电池 PMOS导通 Q9导通了 Q10也导通了 ，然后给到 单片机VCC_mcu。
只有VCC时：
通过LDO Vout 通过二极管给到MCU进行供电   Q9和Q10的G都是Vout的电压 所以不导通。VCC_MCU=Vout-二极管的压降关注@电路一点通
; \& N/ J! V% O3 a当VCC和电池同时供电时：
( `5 K- X8 v+ E: A2 O) QQ9栅极电压为VCC  对于MOS管 Vgs=Vout-V电池  所以MOS管不导通， Q10 g极 Vg=Vout  Vs=Vout-V二极管   Vgs>0 所以也截止 。
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1 T. M6 b  `/ x/ g( ]/ ?4.双三极管镜像电路防倒灌
Vin 经过三极管 由于是PNP三极管  Vb连接地=0V Ve=Vin 所以三极管Q6导通  导通之后就会有管压降 所以 Vb的电压=Vin-0.6V   Q7 Ve=Vout-0.6V 需要满足 Ve>Vb 三极管Q7才会导通 但Vout会大于Vin  所以会是截止的。
正常工作时 Q5 Q6导通 Q7不导通 ， 当出现倒灌时 Q5 Q6不导通 Q7导通  

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0 P$ \/ V0 O/ Q! f* k过流保护
4 z8 ^( |* z6 PESP：静电放电(一般在芯片内部电路)
ESD相关概念及模型

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" i. D. z$ W0 H$ S* N
) a3 A1 b5 T: J0 F人体放电：人体带的电荷  然后触碰芯片管脚， 芯片其他管脚正好有个接了地 产生电流 损坏芯片
机器放电模式：机器触碰芯片的时候，  带电金属体 触碰芯片
元件充电：芯片可能在搬运啥的过程中  本身 被充电了 当夹具夹住的时候可能就通过夹具释放出来了

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/ M* e& ?5 Z5 H, Q5 ]
ESD保护概念
在芯片内部 提供ESD的电流路径 以免ESD放电的时候 静电电流流入芯片内部对芯片造成伤害 从而保护电路
下图 PAD可以当做芯片引脚 如果没加保护电路， 以人体放电为例，手碰到了 PAD1 PAD2接地 电流直接沿着紫色虚线的方向走从PAD1到PAD2，直接烧毁芯片。
蓝色的这些都是ESD保护 这些电路能在发生ESD的时候 能瞬间导通 把电流引导出去 且是可逆的 不会被静电所损伤

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ESD保护示例
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利用二极管（齐纳二极管）的正向导通和反向击穿特性可实现最基础的ESD保护电路
: X9 p3 n$ ~, m8 M) O2 @如果来了ESD PAD1和PAD3形成回路
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2 a9 V7 a% l0 Q# V) Y声明：
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