Multe proiecte ale inginerilor hardware sunt realizate pe placa cu orificii, dar există fenomenul conectării accidentale a bornelor pozitive și negative ale sursei de alimentare, ceea ce duce la arderea multor componente electronice, ba chiar la distrugerea întregii plăci, care trebuie sudată din nou. Nu știu ce modalitate bună de a rezolva problema?
În primul rând, neglijența este inevitabilă. Deși este vorba doar de a distinge cele două fire pozitive de cele negative, unul roșu și unul negru, dacă le conectăm o singură dată, nu vom greși. Zece conexiuni nu vor da greș, dar 1.000? Dar 10.000? În acest moment este greu de spus, din cauza neglijenței noastre, unele componente electronice și cipuri ar putea fi arse. Motivul principal este că curentul este prea mare și componentele se deteriorează, așa că trebuie să luăm măsuri pentru a preveni conexiunea inversă.
Există următoarele metode utilizate în mod obișnuit:
Circuit de protecție anti-inversare de tip serie cu diode 01
O diodă directă este conectată în serie la intrarea pozitivă de alimentare pentru a utiliza la maximum caracteristicile diodei de conducție directă și întrerupere inversă. În circumstanțe normale, tubul secundar conduce, iar placa de circuit funcționează.
Când sursa de alimentare este inversată, dioda se întrerupe, sursa de alimentare nu poate forma o buclă, iar placa de circuit nu funcționează, ceea ce poate preveni eficient problema alimentării.
02 Circuit de protecție anti-inversare de tip punte redresoare
Folosește puntea redresoare pentru a schimba intrarea de alimentare într-o intrare nepolară. Indiferent dacă sursa de alimentare este conectată sau inversată, placa funcționează normal.
Dacă dioda de siliciu are o cădere de presiune de aproximativ 0,6~0,8V, dioda de germaniu are, de asemenea, o cădere de presiune de aproximativ 0,2~0,4V. Dacă căderea de presiune este prea mare, tubul MOS poate fi utilizat pentru tratamentul anti-reacție, căderea de presiune a tubului MOS este foarte mică, de până la câțiva miliohmi, iar căderea de presiune este aproape neglijabilă.
03 Circuit de protecție anti-inversare a tubului MOS
Datorită îmbunătățirii procesului, proprietăților sale proprii și altor factori, rezistența sa internă conductivă este mică, multe fiind de ordinul miliohmilor sau chiar mai mici, astfel încât căderea de tensiune a circuitului și pierderea de putere cauzată de circuit sunt deosebit de mici sau chiar neglijabile, așa că alegerea tubului MOS pentru protejarea circuitului este o metodă mai recomandată.
1) Protecție NMOS
După cum se arată mai jos: În momentul pornirii, dioda parazită a tubului MOS este activată, iar sistemul formează o buclă. Potențialul sursei S este de aproximativ 0,6 V, în timp ce potențialul porții G este Vbat. Tensiunea de deschidere a tubului MOS este extrem de: Ugs = Vbat-Vs, poarta este la nivel înalt, ds-ul NMOS este activat, dioda parazită este scurtcircuitată, iar sistemul formează o buclă prin accesul ds al NMOS.
Dacă sursa de alimentare este inversată, tensiunea de activare a NMOS este 0, NMOS-ul este întrerupt, dioda parazită este inversată și circuitul este deconectat, formând astfel protecție.
2) Protecție PMOS
După cum se arată mai jos: În momentul pornirii, dioda parazită a tubului MOS este activată, iar sistemul formează o buclă. Potențialul sursei S este de aproximativ Vbat - 0,6 V, în timp ce potențialul porții G este 0. Tensiunea de deschidere a tubului MOS este extrem de: Ugs = 0 – (Vbat - 0,6), poarta se comportă ca nivel scăzut, dioda ds a PMOS este activată, dioda parazită este scurtcircuitată, iar sistemul formează o buclă prin accesul ds al PMOS.
Dacă sursa de alimentare este inversată, tensiunea de activare a NMOS este mai mare de 0, PMOS este întrerupt, dioda parazită este inversată și circuitul este deconectat, formând astfel protecție.
Notă: Tuburile NMOS se conectează în serie ds la electrodul negativ, tuburile PMOS se conectează în serie ds la electrodul pozitiv, iar direcția diodei parazite este spre direcția curentului conectat corect.
Accesul la polii D și S ai tubului MOS: de obicei, atunci când se utilizează tubul MOS cu canal N, curentul intră în general din polul D și iese din polul S, iar PMOS intră și D iese din polul S, iar invers este valabil când este aplicat în acest circuit, condiția de tensiune a tubului MOS este îndeplinită prin conducția diodei parazite.
Tubul MOS va fi complet pornit atâta timp cât se stabilește o tensiune adecvată între polii G și S. După conducere, este ca și cum un comutator ar fi închis între D și S, iar curentul are aceeași rezistență de la D la S sau de la S la D.
În aplicațiile practice, polul G este în general conectat cu o rezistență, iar pentru a preveni deteriorarea tubului MOS, se poate adăuga și o diodă regulatoare de tensiune. Un condensator conectat în paralel cu un divizor are un efect de pornire lină. În momentul în care curentul începe să circule, condensatorul se încarcă, iar tensiunea polului G crește treptat.
Pentru PMOS, comparativ cu NOMS, este necesar ca Vgs să fie mai mare decât tensiunea de prag. Deoarece tensiunea de deschidere poate fi 0, diferența de presiune dintre DS nu este mare, ceea ce este mai avantajos decât NMOS.
04 Protecție cu siguranțe
Multe produse electronice comune pot fi observate după deschiderea componentei de alimentare cu o siguranță; în cazul în care sursa de alimentare este inversată, există un scurtcircuit în circuit din cauza curentului mare, iar apoi siguranța se arde, jucând un rol în protejarea circuitului, dar în acest fel repararea și înlocuirea sunt mai dificile.
Data publicării: 08 iulie 2023
