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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1 A+ M7 [( r1 [点击上方名片关注了解更多
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$ h& C1 q5 U$ {7 i7 z$ i0 _( ]5 P
# X& r7 ?1 N3 z: M防反接电路
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
2.通过线的颜色做区分
% O: N0 }( |3 u8 T- b# k+ E+ \8 o3.通过电路的设计
0 u: e5 ]. |$ \/ X. Z
) _% {: K* \; c9 [防反接电路汇总：
( A5 i- T/ A' L0 b, g7 t+ V& f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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8 z0 J  n1 t7 y- I# `2 Y2.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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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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( T/ v! M& b* ]5 H0 ?4.MOS管防反接（用得比较多的一种）PMOS：
; A9 D+ w( F% v' W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。

  o% V9 {3 f0 h8 D- o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。
/ L1 \. P2 w: d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

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：
NMOS 如果 正接 Vg=2V Vs=0V 所以 DS导通 形成回路
                 反接  Vg=0   Vs=5V  所以DS不导通  形成不了回路

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$ V6 S, p3 c" ]( s; N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。
9 j8 n1 @- f; b4 z; ^7 A; [2.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
  a1 d& T9 O6 y5 r3 s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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" U( }8 b3 \! f1 S/ w; X1.二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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- S* X3 I8 Z- ]& z+ d  K3 D  [! W+ @
2.双MOS组成的防倒灌电路
) W2 L% x; n2 x$ }# e4 V1 x/ y, a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，
. P" {. Q  n% g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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, f7 @: {  v0 h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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  r. k/ U( ]+ Y9 h% {9 e/ Y& M' K3.双MOS组成电源自动切换电路（前提 VCC>电池电压）
: A) }  \! @: y( N6 H7 mBat Charge 为电池电压
9 ~2 u4 x' ^1 z" R9 V2 ^VCC为系统电压
' G+ G8 i6 w9 A/ s2 A当只用电池电压供电时：
MOS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。
) x! G3 E7 N  b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
当VCC和电池同时供电时：
) z& T& v2 N7 s  iQ9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
, z$ C$ n2 u2 |% }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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& d, j4 |8 C: j! o过流保护
ESP：静电放电(一般在芯片内部电路)
9 v$ S7 D$ f5 k+ {9 p( {3 EESD相关概念及模型
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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
* K4 O. W- A, G2 `9 Q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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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
( s. P/ X2 S, C" ~: M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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+ T$ c! Q+ z& r4 o4 v6 m1 _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
如果来了ESD PAD1和PAD3形成回路

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