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防反接很重要,這4個(gè)常用電路請收好!

對于平常日用的一些產(chǎn)品,產(chǎn)品在進(jìn)行設計時(shí)就會(huì )考慮這個(gè)問(wèn)題,顧客只是簡(jiǎn)單的利用插頭進(jìn)行電源的連接,所以一般采用反插錯接頭,這是種簡(jiǎn)單,低價(jià)而有效的方法。


但是,對于產(chǎn)品處于工廠(chǎng)生產(chǎn)階段,可能不便采用防差錯接頭,這可能就會(huì )造成由于生產(chǎn)人員的疏忽造成反接,帶來(lái)?yè)p失。所以給電路增加防接反電路有時(shí)還是有必要的,盡管增加了成本。


下面就說(shuō)說(shuō)常用的防接反電路:


1


zui簡(jiǎn)單的在電路中串入一只二極管




優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單,成本較低。適用于小電流,對成本要求比較嚴的產(chǎn)品。


缺點(diǎn):由于二極管的PN結在導通時(shí),存在一個(gè)壓降,一般在0.7V以下。這個(gè)壓降就導致這種電路不適合應用在電流較大的電路中,如果電路有10A的電流,那么二極管的功耗就是0.7*10=7W,發(fā)熱量還是很可觀(guān)的。在結構緊湊空間有限的產(chǎn)品中,對產(chǎn)品的穩定性或人的使用感受上影響還是比較大的。


2


對于上面上面提到的二極管的壓降問(wèn)題,有沒(méi)有辦法克服呢?看下面的電路。


上面的防接反電路采用了一個(gè)保險絲和一個(gè)反向并聯(lián)的二極管,電源極性正確,電路正常工作時(shí),由于負載的存在電流較小,二極管處于反向阻斷狀態(tài),保險絲不會(huì )被熔斷。


當電源接反時(shí),二極管導通,此時(shí)的電流比較大,就會(huì )將保險絲熔斷,從而切斷電源的供給,起到保護負載的作用。


優(yōu)點(diǎn):保險絲的壓降很小,不存在發(fā)熱問(wèn)題。成本不高。


缺點(diǎn):一旦接反需要更換保險絲,操作比較麻煩。


3


正接反接都可正常工作的電路:


優(yōu)點(diǎn):輸入端無(wú)論怎樣接,電路都可以正常工作。


缺點(diǎn):存在兩個(gè)二極管的壓降。適用于小電流電路。


4


N溝道增強型場(chǎng)效應管防接反電路


由場(chǎng)效應管制作工藝決定了,場(chǎng)效應管的導通電阻比較小。是現在很常用的開(kāi)關(guān)器件,特別是在大功率的場(chǎng)合。以TO-252封裝的IRFR1205為例,其主要參數如下:Vdss=55V,Id=44A,Rds=0.027歐姆;可以看到其導通電阻只有27毫歐。


下圖就是一個(gè)用N溝道場(chǎng)效應管構成的防接反電路

這個(gè)電路的zui大一個(gè)特點(diǎn)就是場(chǎng)效應管的D極和S極的接法。通常我們在使用N溝道的增強型的MOS管時(shí),一般是電流由D極進(jìn)入而從S極流出。應用在這個(gè)電路中時(shí)則正好相反。


曾經(jīng)在一個(gè)論壇中看到過(guò)這個(gè)電路,發(fā)布這個(gè)電路的樓主被眾多網(wǎng)友痛批。說(shuō)是DS之間存在一個(gè)二極管根本沒(méi)法實(shí)現。樓主沒(méi)有注明場(chǎng)效應管的管腳名稱(chēng),由于存在一個(gè)應用場(chǎng)效應管的慣性思維,導致樓主蒙冤。其實(shí)場(chǎng)效應管只要在G和S極之間建立一個(gè)合適的電壓就會(huì )完全導通。導通之后D和S之間就像是一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合了,電流是從D到S或S到D都一樣的電阻。


在電源極性正確時(shí),電流起始時(shí)通過(guò)場(chǎng)效應管的穩壓管導通,S極電壓接近0V。兩個(gè)電阻分壓后,為G提供電壓,使場(chǎng)效應管導通,因為其導通阻值很小,就把場(chǎng)效應管內部的二極管給替代了。


電源反接時(shí),場(chǎng)效應管內的二極管未到擊穿電壓不導通。分壓電阻無(wú)電流流過(guò)無(wú)法提供G極電壓,也不導通。從而起到保護作用。


對于電路中并聯(lián)在分壓電阻上的穩壓二極管,因為場(chǎng)效應管的輸入電阻是很高的,是一個(gè)壓控型器件,G極電壓要控制在20V內,過(guò)高的電壓脈沖會(huì )導致G極的擊穿,這個(gè)穩壓二極管就是起一個(gè)保護場(chǎng)效應管防止擊穿的作用。


對于并聯(lián)在分壓電阻上的電容,有一個(gè)軟啟動(dòng)的作用。在電流開(kāi)始流過(guò)的瞬間,電容充電,G極的電壓是逐步建立起來(lái)的。


對于并聯(lián)在場(chǎng)效應管D與S之間的阻容串聯(lián)電路,我感覺(jué)還是值得商榷的。阻容串聯(lián)電路一般用作脈沖吸收或延時(shí)。用在這里要視負載的情況而定,加了或許反而不好。畢竟這會(huì )導致在電源在反接的時(shí)候會(huì )有一個(gè)短暫的導通  脈沖。


也可以用P溝道的場(chǎng)效應管,只是要將器件串在正極的輸入端。這里不再描述。





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