使用新的電源,第一次給設備供電時,要特別注意電源的正負極性標注。
比如電源適配器,銘牌上面有標注插頭的極性。
這個符號說明插頭的里面是正極,外面是負極,即“內正外負”。
但是也有反過來的,下面這款是“內負外正”。
所以在給設備接入電源時,一定要注意區分正負極。不要像這位妹紙那樣,正負反接,然后電路板冒煙,燒起的火花有時候可嚇人了。
當然,如果運氣好的話,電路板中有防電源反接電路,就不怕燒毀電路了!
最簡單的防電源反接電路,就是加一個二極管:
1、當正常接入電源正負極時,二極管D1導通,電路負載正常工作。
2、當錯誤地將電源的正負極反接時,因具有單向導電性的二極管反向截止,電路不能從GND去到Vin形成回路,從而電路負載受到保護。
這種用二極管防電源反接的方案最簡單,成本低。
選用的二極管,主要關注6個參數,下面以二極管1N5819的數據手冊來舉例。
下圖是該廠家1N5819數據手冊中的“Absolute Maximum Ratings”絕對最大額定值表格。
①、Peak Repetitive Peak Reverse Voltage:重復性峰值反向電壓。這里最大能到40V。
②、RMS Reverse Voltage:反向有效值電壓。反向電壓的有效值不要超過28V,設計上這里要注意留余量,余量建議按80%設計,所以正負反接的電源,其電壓不要超過 28 x 80% = 22.4V。
③、Average Rectified Rectified Current:應為Average Forward Rectified Current,平均正向整流電流。也就是二極管正向導通時,流過的平均電流,這里是1A。設計上要注意留余量,余量建議按80%設計,而且是讓二極管正常工作時,常態流過的最大電流不要超過1 x 80% = 0.8A,瞬間峰值電流可以超過這個值。
④、Peak Forward Surge Current:峰值正向浪涌電流。關注下就好,這里最大能到40A,超過可能會損壞。
再來看"Electrical Characteristics"電氣特性表格。
⑤、Forward voltage:正向電壓。當二極管正向導通時,它的最大二極管壓降是0.5V。這個參數要重點關注,因為二極管壓降大了會導致后續電路過壓過低。
⑥、Reverse voltage leakage:應為“電壓反向時的漏電流”。當二極管加上反向電壓時,會有漏電流。這個參數關注下就好,我們把二極管用在防電源反接,一般不會有問題。
這個二極管防電源反接電路最大的優點是成本低,問題是:
會產生二極管壓降,有些低壓供電的電路,接受不了這個電壓降。
二極管的正向導通電流不能過大,也就限制了負載電流不能太大。
如果要避免二極管壓降、導通電流受限制的問題,那么可以采用以下的二極管防反接電路:
由于加入了保險絲F1,成本會上升一些。
電路分析:
1、當正常接入電源正負極時,二極管D1不導通,電路負載正常工作。
2、當錯誤地將電源的正負極反接時,二極管D1導通,將負載兩端的反向電壓鉗位在二極管的導通壓降(約0.7V),從而負載相當于被旁路保護。注意負載能承受的最大反向電壓,要大于二極管的正向導通壓降。這個電路的保險絲可以選用自恢復保險絲。
寫在最后:
這里分享了兩個“二極管防電源反接電路”,在這兩個電路中,是否可以使用有極性的電容?
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原文標題:漫談二極管防電源反接電路
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