二极管防回流接法
电源正负极防反接保护电路

电源正负极防反接保护电路电源防反接,应该是很多电路场景下都会采取到此系列得设计。
前几日,小白在做单板验证时,在接上假电池然后电源供电时,一不小心将假电池的正负极与供电电源的输入输出接反了,导致单板烧坏,瞬间一缕青烟飘荡在我的座位上。
由于我们的产品用的是真电池,所以不会存在反接的情况,更不存在电源防反接的设计,但是处于调试验证阶段,真电池有限,所以采用的是假电池,于是乎,,,一不下心出现了上述情况。
基于此问题,今天,我还是想简单的整理一下,在一些电路中,为防电源反接所采取的电路措施。
二极管串联反接保护电路在电源的输入端,串联一个正向二极管,其主要利用了二极管的正向导通,反向截止的特性。
在电路接入正常时,二极管是导通的,电路可以正常工作。
在电源接反时,二极管截止,电源无法形成回路,电路板无法正常工作,可以有效的防止反接带来的危害。
但是需要注意的是,二极管存在压降。
其中硅材料的二极管压降一般为0.7V。
锗材料的二极管压降一般为0.3V。
使用桥式整流电路防反接保护电路使用桥式整流电路,无论电源正接还是反接,电路都能正常的工作。
但存在和第一种方法一样的问题,二极管存在压降,会导致后级电路的输入电压小于电源电压。
使用MOS管进行防反接电路的保护MOS管存在导通阻抗,即RDS(on)-漏极/源极间的导通阻抗。
所以在进行该类电路设计时,应选择导通阻抗较小的MOS管。
一般在几毫欧或者几十毫欧左右。
此时存在的压降极小,可以忽略不计。
NMOS防护在上电的瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统构成回路。
源极电压大概为0.6V.此时栅极的电压为Vbat,MOS管的开启电压Vgs=Vbat-0.6。
只要大于规格书的标准,DS即可导通,此时MOS管的寄生二极管被短路,系统通过MOS管的DS产生回路。
若电源反接,NMOS管导通电压为0,NMOS截止,寄生二极管反接,电路出于断开状态,无法形成回路。
PMOS防护同上述类似,在上电瞬间,MOS管的寄生二极管导通,系统构成回路,源极电压为Vbat-0.6V,然而栅极电压为0,MOS管的开启电压为Ugs=0-(Vbat-0.6),栅极为低电平,PMOS,导通,寄生二极管被短路,系统通过PMOS的ds接入形成回路。
(图文)防反接保护电路

防反接保护电路1,通常情况下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护。
如下图1示:这种接法简单可靠,但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。
以输入电流额定值达到2A,如选用Onsemi的快速恢复二极管MUR3020PT,额定管压降为0.7V,那么功耗至少也要达到:Pd=2A×0.7V=1.4W,这样效率低,发热量大,要加散热器。
2,另外还可以用二极管桥对输入做整流,这样电路就永远有正确的极性(图2)。
这些方案的缺点是,二极管上的压降会消耗能量。
输入电流为2A时,图1中的电路功耗为1.4W,图2中电路的功耗为2.8W。
图1,一只串联二极管保护系统不受反向极性影响,二极管有0.7V的压降图2 是一个桥式整流器,不论什么极性都可以正常工作,但是有两个二极管导通,功耗是图1的两倍MOS管型防反接保护电路图3利用了MOS管的开关特性,控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路,由于功率MOS管的内阻很小,现在 MOSFET Rds(on)已经能够做到毫欧级,解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。
极性反接保护将保护用场效应管与被保护电路串联连接。
保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。
若为PMOS,其栅极和源极分别连接被保护电路的接地端和电源端,其漏极连接被保护电路中PMOS元件的衬底。
若是NMOS,其栅极和源极分别连接被保护电路的电源端和接地端,其漏极连接被保护电路中NMOS元件的衬底。
一旦被保护电路的电源极性反接,保护用场效应管会形成断路,防止电流烧毁电路中的场效应管元件,保护整体电路。
具体N沟道MOS管防反接保护电路电路如图3示图3. NMOS管型防反接保护电路N沟道MOS管通过S管脚和D管脚串接于电源和负载之间,电阻R1为MOS管提供电压偏置,利用MOS管的开关特性控制电路的导通和断开,从而防止电源反接给负载带来损坏。
正接时候,R1提供VGS电压,MOS饱和导通。
防反接,4种常用简单的电路

防反接,4种常用简单的电路防反接电路,在电子设计中非常重要,一个好的防反接电路,虽然只是增加了一点点元器件,却可以很好的保护我们的后级电路,下面介绍4种常用简单的电路:二极管防反接电路原理我们一看就懂,利用二极管的单向导电性,实现防反接功能,这种方法简单,安全可靠,成本也最低,但是输出端会有0.7V左右的压降,还有就是如果线路上的电流过大,比如有2A的电流,那么就会一直有1.4W的损耗,发热也非常大,而且,如果反向电压稍微偏大,并非完全截止,会有一个比较小的漏电流通过,使用时需要留足余量。
PMOS管防反接电路上图是PMOS接法的电路,这里简单的说明原理,刚上电时,MOS管的寄生二极管导通,S级电压为VCC-0.6,G级为0,PMOS 导通;当电源反接时,G级为高电平,不导通,保护后级。
实际应用中PMOS 栅极与源级之间再加一个电阻比较好,这种办法也有PMOS跟NMOS之分,都是利用MOS管的寄生二极管以及其导通性,不过NMOS的导通电阻比PMOS小,比PMOS会降低一丢丢功耗,不过还是很小很小了,如果算10毫欧的导通电阻,2A的电流才0.04W的功耗,是非常低了,电源反接后,MOS管就是断路,可以很好的保护后级电路,这种方法也是应用比较广泛的一种电路,推荐使用,实际使用中可以使用NMOS。
整流桥防反接电路上图是桥式整流电路,无论什么级性都能工作,但是导通之后会有两个二极管的压降,发热了也是第一种方式的两倍,有优点但缺点也很明显,除非是一些特殊的场合需要用到,否则不推荐使用。
保险丝+稳压二极管防反接电路上图是保险丝+稳压二极管防反接电路(第四种方法来自CSDN 博客,硬件工程师修炼之路),非常简单,既可以防止反接,又可以防止过压,这个电路设计非常巧妙,下面介绍下其原理:当电源Vin接反时,稳压二极管D1正向导通,负载的负压为二极管的导通电压Vf,Vf一般比较低,不会烧坏后级负载电路。
同时,Vin反接时,D1正向导通,电压主要落在F1上,因此开始时电流会迅速上升,直至超过F1的熔断电流,保险丝F1熔断,电源断开,不会因为电流过大而烧坏D1。
充电二极管整流电路接法

充电二极管整流电路接法
充电二极管(也称为扼流二极管或防反二极管)通常用于电源电路中,用于防止电流在电源关闭后反向流动。
它的接法取决于具体的电路和设计需求。
在直流电源的整流电路中,充电二极管的接法通常有两种:正向接法和反向接法。
### 1. 正向接法:
在正向接法中,充电二极管的正极连接到电源的正极,负极连接到电源的负极。
这样的设计使得电流在电源关闭后无法反向流动,因为二极管在正向工作时会导通,而在反向时则会截止。
这样可以防止电源中的电荷逆流到负载电路中。
正向接法的充电二极管通常被放置在电源与负载之间,如下图所示:
+Vcc -----|----->|----- Load
|
GND
### 2. 反向接法:
在反向接法中,充电二极管的正极连接到电源的负极,负极连接到电源的正极。
这样的设计同样可以防止电流在电源关闭后反向流动,因为二极管在反向工作时会导通,而在正向时则会截止。
反向接法的充电二极管通常被放置在电源的正极与负载之间,如下图所示:
+Vcc -----|<-----|----- Load
|
GND
选择正向接法还是反向接法通常取决于具体的设计要求和电路拓扑。
这两种接法都能够有效防止电流反向流动,保护电源和负载。
二极管防反的用法

二极管防反的用法
二极管防反接的用法是利用二极管单向导电性的特点,实现电源正负极正常接入时电路正常工作,电源正负极反接时电路不能形成回路,从而保护电路。
具体来说,二极管防反接电路正常工作时,二极管D1导通,电路形成回路,负载正常工作;当电源正负极反接时,因二极管反向截止,电路无法形成回路,负载受到保护。
这种方法简单、成本低,但二极管在导通时存在一个小于等于0.7V的PN结压降,会对电路造成一定的损耗,在电流较大时功耗比较明显,需要注意散热问题。
二极管防反接适用于需要电流较小的电路,如果电流较大,可以使用功耗较小的N型MOS管防反接电路,它的内阻小,特别适合做防反接电路。
在实际应用中,选择二极管时需要关注其电流和功率容量等参数,以确保电路正常工作。
如果需要更详细的信息,请提供更多的背景信息并再次提问。
电源防反接设计方案

电源防反接设计方案在硬件设计中,往往会会遇到电源正负极接反导致设备烧毁的情况,主要原因是由于,电源接反的情况下,设备内部形成了低阻回路,导致电流过大从而短路烧毁,为了避免这个问题,在硬件设计中需要合理设计出防反接电路。
目前主流的防反接电路分为以下几类:1、整流桥防反接电路,2、二极管防反接电路,3、MOS管防反接电路(PMOS和NMOS),4、防反接集成IC。
1、整流桥方案整流桥内部为4颗二极管组成,利用二极管的单向导通性工作,该方案可以实现外部供电不用区分正负,反接设备也能正常工作,但是该方案链路串联了两个二极管,导致压降达到1V以上,如果用在大电流的情况下损耗会很高,但是用在功耗较低的设计中还是不错的选择。
2、二极管方案利用二极管的单向导通性,在电源回路中串入一颗二极管也能起到防反接的作用,该方案成本低,压降略低于整流桥方案,在一些小玩具、小家电等产品中运用很多,但是该方案在大电流场合依旧不太适用,电流过大会在二极管上产生较高的功率耗散,功率会以热量的形式耗散出去,影响效率的同时还会导致二极管击穿失效等故障。
3、MOS管防反接电路由于MOS管的导通电阻极小,基本在毫欧级别,电流较大时也不会产生较高的压降,因此不会像二极管一样产生较高的导通损耗,可以运用于大电流的场合。
Mos管防反接电路分为两种,一种是PMOS防反接电路,该电路中的PMOS连接在电源输入的正极端,当输入正负极连接正确时,PMOS正常导通,设备正常供电,当输入正负极反接时,POS的栅极产生高电平,PMOS截止,起到保护电路的作用。
另外一种防反接电路为NMOS防反接电路,该电路的NMOS连接在电源输入的负极端,当输入正负极连接正确时,NMOS正常导通,设备正常供电,当输入正负极反接时,NOS的栅极产生低电平,NMOS 截止,起到保护电路的作用。
4、保险丝和二极管防反接使用反向二极管+保险丝的方式也可以起到防反接保护,但是该电路在接反以后可能会造成保险丝直接损坏,尤其是在大电流的运用场合,可以使用自恢复的保险丝替换普通保险丝,但是该电路依旧存在风险,需慎用。
防止电流反向回流的方法

防止电流反向回流的方法防止电流反向回流的方法在电子电路中,电流的反向流动会导致一系列问题,如芯片损坏、稳压器过热等。
为了解决这些问题,我们需要采取一些措施来防止电流的反向回流。
1.使用二极管二极管是一种非常常用的电子元件,可以用于防止电流反向回流。
在电路中,我们可以将二极管正极接在电源的正极上,负极接在负极上,这样即可防止电流反向回流。
此时,当电流由负极流向正极时,二极管正极处的电势高于负极,电流可以正常流动;反之,当电流由正极流向负极时,二极管反向极化,电势低于负极,电流无法流动。
这样一来,就可以有效地防止电流反向回流。
2.使用保护二极管保护二极管通常是由Schottky二极管实现的。
与一般的二极管相比,保护二极管具有更低的反向漏电流和更高的阻抗,可以提供更强的保护效果。
在电路中,我们可以将保护二极管正极和负极分别与电源和负载连接,这样就可以避免电流反向回流导致的各种问题。
3.使用反向电源保护器反向电源保护器可以有效地防止电流反向回流。
在电路中,我们可以将反向电源保护器置于电源和负载之间,这样当电流反向回流时,保护器会自动切断电路,避免电源的损坏。
反向电源保护器一般可以分为负载保护器和电源保护器两种,根据实际的应用场景进行选择。
总结在电子电路中,防止电流反向回流是非常重要的,不仅可以保护芯片、稳压器等元件,还可以提高电路的工作效率。
以上介绍了三种常见的防止电流反向回流的方法,可以根据实际情况进行选择。
在实际应用中,我们也可以采用多种方式进行组合,以达到更好的保护效果。
二极管防回流接法

二极管防回流接法
二极管防回流接法是电子电路设计中常用的一种技术,通过基本的电子元件——二极管的特性,可以实现对电路的反向电流保护。
在电子元器件中,二极管相对于其他元件更加清晰,因此二极管防回流电路具有广泛的应用。
在电路中使用二极管防回流接法时,需要考虑线路的方向和二极管的正负极性。
取决于特定的电路设计需求,电路可以选择不同的二极管类型和连接方式,以达到最佳的保护效果。
常见的二极管类型有PN结二极管和肖特基二极管。
在PN结二极管中,电流会从N型材料流向P型材料,并且只有当施加在二极管上的电压达到一定值时,二极管才会导通。
当二极管反向电压达到一定值时,它将处于关闭状态,从而达到反向保护的作用。
相比之下,肖特基二极管具有更小的开启电压,其正向导通电压仅为约0.3V。
该二极管比PN结二极管更适用于需要低电压下工作的高频电路,因为它可以减少电路中的电压损失。
在二极管防回流电路中,二极管的连接方式也是至关重要的。
常见的两种连接方式为串联和并联接法。
串联接法中,二极管与电路直接串联,保护电路反向电流的同时会产生一定的电压损失。
并联接法中,二极管则被置于外部,以保护电路免受反向电流的影响。
这种方法可以防止电压损失,但需要注意避免二极管的过热问题。
综上所述,二极管防回流接法是电子电路设计中一个基本的技术。
正确地使用二极管可以在最小代价下,实现对电路的反向电流保护,提高电路的可靠性和稳定性。
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二极管防回流接法
二极管防回流接法是电子电路中常用的一种保护电路,它可以有效地防止电流在电路中的反向流动,从而保护电路中的元器件不受损坏。
在实际应用中,二极管防回流接法被广泛应用于各种电子设备中,如电源、放大器、控制电路等。
二极管防回流接法的原理很简单,就是利用二极管的单向导电性质,将其正极连接到电路中的正极,负极连接到电路中的负极,从而形成一个单向导电通路。
当电路中的电流正常流动时,二极管处于导通状态,电流可以顺利通过;而当电流反向流动时,二极管处于截止状态,电流无法通过,从而起到了防回流的作用。
在实际应用中,二极管防回流接法有很多种实现方式,其中最常见的是并联二极管和串联二极管。
并联二极管的接法是将两个二极管的正极连接在一起,负极连接到电路中的负极,从而形成一个并联的二极管防回流电路。
串联二极管的接法是将两个二极管的负极连接在一起,正极连接到电路中的正极,从而形成一个串联的二极管防回流电路。
在选择二极管防回流接法时,需要根据具体的电路要求和元器件特性来进行选择。
一般来说,串联二极管的防回流效果更好,但会增加电路的电压降;而并联二极管的防回流效果相对较差,但可以减小电路的电压降。
因此,在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
二极管防回流接法是电子电路中常用的一种保护电路,它可以有效地防止电流在电路中的反向流动,从而保护电路中的元器件不受损坏。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的二极管防回流接法,以达到最佳的保护效果。