整流二极管正负极(IN5822判别步骤)

2021-04-16 11:04 阅读11次

硬件工程师如何设计电源正负极反接保护电路

硬件工程师的很多项目都是在孔板上完成的,但是有一种现象是电源的正负极反接,导致很多电子元器件烧坏,甚至整个板都废了,还要再焊一个。不知道有没有什么好办法解决。

首先,粗心是必然的,虽然只是为了区分正负极线,一红一黑,可能一次接线,不会出错;接10次线不会错,是1000次?这个时候很难说。由于我们的粗心,一些电子元件和芯片烧坏了。主要原因是电流过大导致元器件击穿,必须采取措施防止反接。

一般常用的有以下几种方法:

01.二极管串联保护电路

正电源输入端串联一个正向二极管,充分利用二极管正向导通和反向截止的特性。正常情况下,二极管导通,电路板工作。

当电源接反时,二极管关断,电源不能形成回路,电路板不工作,可以有效防止电源接反的问题。

02.整流桥式防反接保护电路

用整流桥把电源输入变成无级输入,不管电源接正接反,电路板都正常工作。

以上,二极管用于抗反射处理。如果硅二极管的压降在0.6~0.8V左右,锗二极管的压降也在0.2~0.4V左右,如果压降太大,可以用MOS管进行抗反射处理。MOS管的压降很小,达到几毫欧,压降几乎可以忽略不计。

03.金属氧化物半导体管防反保护电路

由于工艺改进、自身性质等因素,MOS管的导通状态内阻是技校的,很多都是毫欧甚至更小,所以电路的压降和功耗造成的损耗极小,甚至可以忽略不计,所以选择了MOS管对电路进行保护是比较推荐的方式

(1) NMOS防护

如下图:上电的瞬间,MOS晶体管的寄生二极管导通,系统形成回路。源极s的电位约为0.6V,而栅极g的电位为Vbat。金属氧化物半导体晶体管的导通电压为Ugs=Vbat-Vs,栅极为高电平,NMOS二极管导通,寄生二极管短路。

如果电源接反,NMOS的导通电压为0,NMOS关断,寄生二极管接反,电路断开,形成保护。

(2)PMOS防护

2.如下图:上电的瞬间,MOS晶体管的寄生二极管导通,系统形成回路。源极S的电位约为Vbat-0.6V,而栅极G的电位为0。MOS晶体管的导通电压为Ugs=0 -(Vbat-0.6),栅极为低电平,PMOS的ds导通,寄生二极管短路。

如果电源接反,NMOS的导通电压大于0,PMOS关断,寄生二极管接反,电路断开,形成保护。

注:NMOS管连接ds到负极,PMOS管连接ds到正极,寄生二极管方向面向正确连接的电流方向。

MOS管的D极和S极的接入:通常使用N沟道MOS晶体管时,电流通常从D极进,从S极出,而PMOS从D极进,出,应用在这个电路中,正好相反。寄生二极管的导通满足了金属氧化物半导体晶体管导通的电压条件。只要在g极和s极之间建立适当的电压,金属氧化物半导体晶体管就会完全导通。导通后就像是开关在D和S之间闭合,电流从D到S或者S到D都是一样的电阻。

在实际应用中,G极一般与电阻串联。为了防止MOS管击穿,还可以增加一个齐纳二极管。与分压电阻器并联的电容器具有软启动功能。在电流开始流动的瞬间,电容充电,G极电压逐渐建立。

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分类:电气工程