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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; n* _" S+ l# N; n0 d0 [" D3 U) }点击上方名片关注了解更多
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  o" T) g# e& V$ S% K$ i防反接电路
常见的措施：
4 b, |, `8 L/ m* B1 i1.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
. W! R6 _5 Q$ @  L9 r4 {& p- d2 Z2.通过线的颜色做区分
3.通过电路的设计
( F# c4 }- [, @0 r  M3 `
) e$ F) U( ~" M防反接电路汇总：
6 Q% m! @; x  n& \, D% Y$ G典型电路类型：
1.二极管防反接（不常用）
- K  ], ^, L8 ?2 r1 }" K! }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）
( B& n9 g; J' U! J, O7 z9 F

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* p7 A/ l$ {: c6 m7 W5 y7 W

' c- K1 Z4 x; W2.保险丝和二极管（稳压二极管）防反接
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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' V. ?6 F* {9 K& ]
. `; s  j, U% {* P' L3.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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6 H  r+ T6 W2 q/ G- w& Y

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* a0 P8 l- S  {9 s/ O- K4.MOS管防反接（用得比较多的一种）PMOS：
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。

8 S5 N* r5 T+ j, V4 v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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4 t( |9 P9 S' q8 f 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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8 G. Y# r7 ]. l! F% V$ G7 v. MNMOS：
NMOS 如果 正接 Vg=2V Vs=0V 所以 DS导通 形成回路
4 s; ^7 o5 D7 r6 ?                 反接  Vg=0   Vs=5V  所以DS不导通  形成不了回路

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- R% w, Q0 Y) E& e防倒灌电路
5 R2 l: P2 ~% L3 E9 t5 U# m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。
; ^6 @1 s2 U2 ~  M' T2.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
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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6 G& P+ z1 ?0 Q, C/ V! z2 @; u
* D' }8 h' Q% V5 ~: Y1.二极管串联防倒灌电路：
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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2.双MOS组成的防倒灌电路
& Z( w- S# `7 |9 m& n电路分析：
5 G! [+ ]( e% s3 \. O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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2 r3 |6 r8 {" |3 X
- t0 K6 g1 ?" m4 T" a0 P% o# w" L3.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
; Z# g, P) u; ]# ?* r当只用电池电压供电时：
" E* b- k0 u: A- UMOS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：
  Q2 S1 G  D* p) @" o' b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
当VCC和电池同时供电时：
) g# O! s8 y: f5 B* o, ^Q9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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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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; k, E% K! o) L8 b0 z$ y: Q2 e2 C" s+ x过流保护
ESP：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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  T' m; Y- G% Z% K. b; a' N

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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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8 Q2 o1 G. s$ C& |2 p5 o
ESD保护概念
4 ?2 }$ j( U' r9 E6 @4 s3 s3 \; e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
; c8 D4 U# u0 t8 ?: `5 U& T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。
4 A' m5 K5 F3 B7 `7 j0 H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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% D2 u. l# |8 X2 dESD保护示例
4 M: n7 s6 J' r: P5 }
- ~) p2 g4 t$ y! Y" X0 M' a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
如果来了ESD PAD1和PAD3形成回路




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! Q  Z7 h1 G% |% c# v$ M9 y声明：
0 F. f5 c9 g0 [6 r# S声明：文章来源网络。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立，推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有，如有侵权，联系删除。投稿/招聘/推广/宣传/技术咨询 请加微信：woniu26a推荐阅读▼
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