浅谈反向电压极性保护电路

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浅谈反向电压极性保护电路 https://www./ruanjian/xitong/1178.html
  • 软件大小:1.08MB
  • 更新时间:2020-07-062011-03-04 10:35
  • 软件语言:简体中文
  • 软件授权:免费软件
  • 软件厂商:威盘网
  • 软件类别:其它工具
软件官网:官方网站
应用平台:Win2K,WinXP,Win2003,Vista,Win7
软件评分:8.9
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基本简介

电压反接保护(ReverseVoltage Protect, RVP)电路主要用在必要直流电压供电电源的输入端,用于防止输入电压极性反接而造成电路系统元器件的毁坏,以致变乱!

大年夜多半电路系统都必要极性精确的直流电压进行供电才能够正常地事情,假如电压极性一旦反接,则很有可能毁坏内部电路元器件,由于很多元器件不能够遭遇过大年夜的反向电压。

比如,铝电解电容都是有极性的,而它可以遭遇的最大年夜反向电压很小,如下图所示:(来自VISHAY 铝电解电容038 RSU数据手册)

铝电解电容强行施加反向电压,将呈现电流大年夜,发烧等征象,严重者可能发生爆炸(Boom)

大年夜多半集成芯片的反向耐压也不高,我们看看单片机的数据手册,如下图所示:(来自STM32单片机数据手册)

是以,对付大年夜多半电路系统而言,分外是内部有较昂贵的元器件时,或代价较高的电路系统,添加一个电压极性保护电路照样很有需要的,下面我们先容一些常用的RVP电路。

最简单的RVP电路便是:应用一个二极管串联在输入直流电源线路上。其优点便是简单,毛病是二极管有必然的压降,不得当输入电压对照低的利用处合,而且电流很大年夜时损耗也很大年夜(发烧),别的,输入电压反接时,因为二极管是截止的,电路系统是不事情的,如下图所示:

假如必要在极性反接的环境下,电路系统也能够正常事情,可以应用全桥桥堆连接措施,如下图所示:

它的毛病是损耗比单个二极管RVP电路更大年夜(两个二极管压降损耗),但带来的好处是无论输入电压是正向或反向,电路系统都能够正常事情。

有些厂家为了简化保护电路并低落二极管的损耗,直接在电路系统的输入直流供电电源两端反向并联一个二极管,如下图所示:

这样当外接电源反接时,二极管就被击穿了,从而保护电路模块中更为名贵的元器件,而二极管的资源还不到一毛钱,维修的时刻直接替换一个就可以,范例的“丢卒保车”做法;

当然,你也可以在二极管前面再串一个熔断型保险丝,如下图所示:

当输入电压极性反向时,保险丝将会熔断,你只必要换一个保险丝即可,以致都不必要拿铬铁来进行维修。

对保护电路要求更高的场合,我们还可以应用如下图所示的增强型NMOS管保护电路:

当输入电压极性精确时,NMOS的寄生二极管将先一步导通,这样NMOS管的栅-源电压VGS约为输入电压(小一个二极管压降),如下图所示:

此时二极管是有必然压降的(有损耗),但VGS使NMOS管导通后将寄生二极管短路,此时电流将从NMOS管沟道流过,如下图所示:

现在的NMOS管导通电阻可以做到毫欧姆级别,是以损耗将异常低,

而当电源极性反接时,寄生二极管因反向偏置而截止,因为栅-源电压VGS不满意前提,NMOS管也是截止的,电路系统将不予事情,如下图所示:

上述电路仅得当输入电压不高于NMOS管栅-源电压(范例值不跨越12V)的场合,否则将可能毁坏MOS管,这时我们必要添加一些隶属电路,比如电阻分压电路,如下图所示:

当然,假如你担心输入电压颠簸太大年夜(从而分压过大年夜),而且荷包也足够饱满的话,也可以加个稳压二极管,如下图所示:

用PMOS管也可以实现这个功能,如下图所示:

它的阐发道理与NMOS管完全同等,针对输入电压大年夜于PMOS栅-源电压的场合,其隶属电路与PMOS管也是一样的,本文不再赘述。

当然,NMOS管的导通电阻比PMOS管小(参考文章“场效应管(4)PMOS与NMOS沟道导通电阻”),在适当的场合可以斟酌这一点。

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