Mnoho projektov hardvérových inžinierov sa realizuje na doske s otvormi, ale dochádza k neúmyselnému prepojeniu kladných a záporných pólov napájacieho zdroja, čo vedie k spáleniu mnohých elektronických súčiastok a dokonca sa zničí celá doska a musí sa znova zvárať. Neviem, ako to dobre vyriešiť?
V prvom rade je nevyhnutná nedbanlivosť, hoci ide len o rozlíšenie kladného a záporného pólu dvoch vodičov, červeného a čierneho, ktoré môžeme zapojiť raz, neurobíme chyby; Desať pripojení sa nepokazí, ale 1 000? A čo 10 000? V tejto chvíli je ťažké povedať, pretože naša nedbanlivosť vedie k vyhoreniu niektorých elektronických súčiastok a čipov. Hlavným dôvodom je, že prúd je príliš vysoký a súčiastky sa rozpadajú, takže musíme prijať opatrenia, aby sme zabránili spätnému pripojeniu.
Bežne sa používajú nasledujúce metódy:
Obvod ochrany proti spätnému chodu s diódou série 01
Priama dióda je zapojená sériovo na kladný pól vstupu napájania, aby sa plne využili charakteristiky diódy, a to vodivosť v priamom smere a spätné odpojenie. Za normálnych okolností sekundárna trubica vedie a doska plošných spojov funguje.
Keď je napájanie obrátené, dióda sa vypne, napájanie nemôže vytvoriť slučku a doska plošných spojov nefunguje, čo môže účinne zabrániť problémom s napájaním.
02 Obvod ochrany proti spätnému chodu usmerňovacieho mostíka
Pomocou usmerňovacieho mostíka zmeňte vstupné napájanie na nepolárny vstup. Či už je napájanie pripojené alebo obrátené, doska funguje normálne.
Ak má kremíková dióda pokles tlaku približne 0,6 ~ 0,8 V, germániová dióda má tiež pokles tlaku približne 0,2 ~ 0,4 V. Ak je pokles tlaku príliš veľký, MOS trubica sa môže použiť na antireakčnú úpravu. Pokles tlaku MOS trubice je veľmi malý, až niekoľko miliohmov, a pokles tlaku je takmer zanedbateľný.
03 Obvod ochrany proti spätnému chodu MOS trubice
Vďaka zlepšeniu procesu, vlastnostiam a ďalším faktorom je vnútorný vodivý odpor MOS trubice malý, mnohé sú na úrovni miliohmov alebo dokonca menšie, takže pokles napätia v obvode a strata výkonu spôsobená obvodom sú obzvlášť malé alebo dokonca zanedbateľné, preto sa odporúča MOS trubica na ochranu obvodu.
1) Ochrana NMOS
Ako je znázornené nižšie: V momente zapnutia sa parazitná dióda MOS trubice zapne a systém vytvorí slučku. Potenciál zdroja S je približne 0,6 V, zatiaľ čo potenciál hradla G je Vbat. Otváracie napätie MOS trubice je extrémne: Ugs = Vbat-Vs, hradlo je vysoké, ds NMOS tranzistora je zapnutý, parazitná dióda je skratovaná a systém vytvorí slučku cez ds vstup NMOS tranzistora.
Ak je napájanie obrátené, zapnuté napätie NMOS je 0, NMOS je prerušené, parazitná dióda je obrátená a obvod je odpojený, čím sa vytvorí ochrana.
2) Ochrana PMOS
Ako je znázornené nižšie: V momente zapnutia sa parazitná dióda MOS trubice zapne a systém vytvorí slučku. Potenciál zdroja S je približne Vbat-0,6V, zatiaľ čo potenciál hradla G je 0. Otváracie napätie MOS trubice je extrémne: Ugs = 0 – (Vbat-0,6), hradlo sa správa ako nízka úroveň, ds PMOS tranzistora je zapnutý, parazitná dióda je skratovaná a systém vytvorí slučku cez ds prístup PMOS tranzistora.
Ak je napájanie obrátené, napätie NMOS je väčšie ako 0, PMOS sa vypne, parazitná dióda sa obráti a obvod sa odpojí, čím sa vytvorí ochrana.
Poznámka: NMOS elektrónky pripájajú ds k zápornej elektróde, PMOS elektrónky k kladnej elektróde a smer parazitnej diódy je v súlade so správne pripojenou diódou.
Prístup k pólom D a S MOS trubice: zvyčajne pri použití MOS trubice s N kanálom prúd zvyčajne vstupuje z pólu D a vyteká z pólu S a PMOS vstupuje a D vystupuje z pólu S. Opak platí pri použití v tomto obvode, napäťová podmienka MOS trubice je splnená vedením parazitnej diódy.
MOS trubica bude plne zapnutá, pokiaľ sa medzi pólmi G a S vytvorí vhodné napätie. Po prevedení vedenia je to ako keby bol spínač medzi D a S zatvorený a prúd má rovnaký odpor medzi D a S alebo S a D.
V praktických aplikáciách je pól G zvyčajne spojený s rezistorom a aby sa zabránilo prerušeniu MOS trubice, je možné pridať aj diódu regulátora napätia. Kondenzátor zapojený paralelne k deliču má efekt mäkkého štartu. V momente, keď začne tiecť prúd, sa kondenzátor nabije a napätie na póle G sa postupne zvyšuje.
Pre PMOS, v porovnaní s NOMS, musí byť Vgs väčšie ako prahové napätie. Keďže otváracie napätie môže byť 0, rozdiel tlaku medzi DS nie je veľký, čo je výhodnejšie ako pre NMOS.
04 Poistková ochrana
Mnoho bežných elektronických výrobkov je možné vidieť po otvorení časti napájacieho zdroja s poistkou, v opačnom smere napájania dôjde ku skratu v obvode v dôsledku veľkého prúdu a následnému prepáleniu poistky. Poistka síce chráni obvod, ale týmto spôsobom je oprava a výmena problematickejšia.
Čas uverejnenia: 10. júla 2023
