Mnoho projektů hardwarových inženýrů je realizováno na desce s otvory, ale dochází k jevům, kdy dochází k náhodnému propojení kladných a záporných pólů napájecího zdroje, což vede ke spálení mnoha elektronických součástek a dokonce se zničí celá deska a musí se znovu svařovat. Nevím, jak to dobře vyřešit?
Zaprvé, nedbalost je nevyhnutelná, i když jde pouze o rozlišení kladného a záporného pólu dvou vodičů, červeného a černého, které můžeme zapojit jednou, nebudeme dělat chyby; Deset spojení se nepokazí, ale 1 000? A co 10 000? V tuto chvíli je těžké říct, kvůli naší nedbalosti může dojít ke spálení některých elektronických součástek a čipů, hlavním důvodem je, že proud je příliš vysoký a součástky se porouchají, takže musíme přijmout opatření, abychom zabránili zpětnému zapojení.
Běžně se používají následující metody:
Obvod ochrany proti zpětnému chodu s diodou řady 01
Na kladný pól vstupu napájení je sériově zapojena dioda v přímém směru, aby se plně využily charakteristiky diody, tj. vodivost v přímém směru a odpojení v zpětném směru. Za normálních okolností sekundární elektronka vede a deska plošných spojů funguje.
Když je napájení obrácené, dioda je přerušena, napájení nemůže vytvořit smyčku a deska plošných spojů nefunguje, což může účinně zabránit problému s napájením.
02 Obvod ochrany proti zpětnému chodu usměrňovacího můstku
Pomocí usměrňovacího můstku změníte vstupní napájení na nepolární vstup. Ať už je napájení připojeno nebo obráceně, deska funguje normálně.
Pokud má křemíková dioda pokles tlaku asi 0,6~0,8V, germaniová dioda má také pokles tlaku asi 0,2~0,4V. Pokud je pokles tlaku příliš velký, lze MOS trubici použít pro antireakční úpravu. Pokles tlaku MOS trubice je velmi malý, až několik miliohmů, a pokles tlaku je téměř zanedbatelný.
03 Obvod ochrany proti zpětnému chodu MOS trubice
Díky zdokonalení procesu, vlastnostem a dalším faktorům je vnitřní odpor MOS trubice malý, mnoho z nich má úroveň miliohmů nebo i menší, takže pokles napětí v obvodu a ztráta výkonu způsobená obvodem jsou obzvláště malé nebo dokonce zanedbatelné, proto je pro ochranu obvodu vhodnější volba MOS trubice.
1) Ochrana NMOS
Jak je znázorněno níže: V okamžiku zapnutí napájení je parazitní dioda MOS trubice sepnuta a systém vytvoří smyčku. Potenciál zdroje S je asi 0,6 V, zatímco potenciál hradla G je Vbat. Otevírací napětí MOS trubice je extrémně vysoké: Ugs = Vbat-Vs, hradlo je vysoké, ds NMOS je sepnutý, parazitní dioda je zkratována a systém vytvoří smyčku přes ds přístup NMOS.
Pokud je napájení obráceno, napětí v sepnutí NMOS je 0, NMOS je odpojen, parazitní dioda je obrácena a obvod je odpojen, čímž se vytvoří ochrana.
2) Ochrana PMOS tranzistorů
Jak je znázorněno níže: V okamžiku zapnutí napájení je parazitní dioda MOS trubice sepnuta a systém vytvoří smyčku. Potenciál zdroje S je přibližně Vbat-0,6 V, zatímco potenciál hradla G je 0. Otevírací napětí MOS trubice je extrémně vysoké: Ugs = 0 – (Vbat-0,6), hradlo se chová jako nízká úroveň, ds PMOS tranzistoru je sepnutý, parazitní dioda je zkratována a systém vytvoří smyčku přes ds přístup PMOS tranzistoru.
Pokud je napájení obráceno, je napětí v sepnutí NMOS tranzistoru větší než 0, PMOS tranzistor se odpojí, parazitní dioda se obrácí a obvod se odpojí, čímž se vytvoří ochrana.
Poznámka: NMOS trubice připojují ds k záporné elektrodě, PMOS trubice ds ke kladné elektrodě a směr parazitní diody směřuje ke správně připojenému směru proudu.
Přístup k pólům D a S MOS trubice: obvykle při použití MOS trubice s N kanálem proud vstupuje z pólu D a vytéká z pólu S a PMOS vstupuje a D vytéká z pólu S. Opak platí při použití v tomto obvodu, napěťová podmínka MOS trubice je splněna vedením parazitní diody.
MOS trubice bude plně zapnutá, pokud je mezi póly G a S vytvořeno vhodné napětí. Po provedení vodivosti je to, jako by se sepnul spínač mezi D a S a proud má stejný odpor mezi D a S nebo S a D.
V praktických aplikacích je pól G obvykle spojen s rezistorem a aby se zabránilo proražení MOS trubice, lze přidat také diodu pro regulaci napětí. Kondenzátor zapojený paralelně k děliči má efekt měkkého startu. V okamžiku, kdy začne protékat proud, se kondenzátor nabije a napětí na pólu G se postupně zvyšuje.
U PMOS tranzistorů, ve srovnání s NOMS, musí být Vgs větší než prahové napětí. Protože otevírací napětí může být 0, tlakový rozdíl mezi DS není velký, což je výhodnější než u NMOS tranzistorů.
04 Pojistková ochrana
Mnoho běžných elektronických výrobků lze pozorovat po otevření napájecí části s pojistkou. V opačném směru napájení dochází ke zkratu v obvodu v důsledku velkého proudu a následnému přepálení pojistky. Hraje roli v ochraně obvodu, ale oprava a výměna jsou tímto způsobem obtížnější.
Čas zveřejnění: 8. července 2023
