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實圖分析4個常用的防反接電路

發布時間: 2021/3/20 9:27:12 | 84 次閱讀


       對于平常日用的一些產品,產品在進行設計時就會考慮這個問題,顧客只是簡單的利用插頭進行電源的連接,所以一般采用反插錯接頭,這是種簡單,低價而有效的方法。

       但是,對于產品處于工廠生產階段,可能不便采用防差錯接頭,這可能就會造成由于生產人員的疏忽造成反接,帶來損失。所以給電路增加防接反電路有時還是有必要的,盡管增加了成本。

       下面就說說常用的防接反電路:

01、簡單的在電路中串入一只二極管

       優點:電路簡單,成本較低。適用于小電流,對成本要求比較嚴的產品。

       缺點:由于二極管的PN結在導通時,存在一個壓降,一般在0.7V以下。這個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,發熱量還是很可觀的。在結構緊湊空間有限的產品中,對產品的穩定性或人的使用感受上影響還是比較大的。

02、對于上面上面提到的二極管的壓降問題,有沒有辦法克服呢?看下面的電路。

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

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

       優點:保險絲的壓降很小,不存在發熱問題。成本不高。

       缺點:一旦接反需要更換保險絲,操作比較麻煩。

03、正接反接都可正常工作的電路:

       優點:輸入端無論怎樣接,電路都可以正常工作。

       缺點:存在兩個二極管的壓降。適用于小電流電路。

04、N溝道增強型場效應管防接反電路
       由場效應管制作工藝決定了,場效應管的導通電阻比較小。是現在很常用的開關器件,特別是在大功率的場合。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。

下圖就是一個用n溝道場效應管構成的防接反電路

       這個電路的較大一個特點就是場效應管的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,一般是電流由D極進入而從S極流出。應用在這個電路中時則正好相反。

       曾經在一個論壇中看到過這個電路,發布這個電路的樓主被眾多網友痛批。說是DS之間存在一個二極管根本沒法實現。樓主沒有注明場效應管的管腳名稱,由于存在一個應用場效應管的慣性思維,導致樓主蒙冤。其實場效應管只要在G和S極之間建立一個合適的電壓就會完全導通。導通之后D和S之間就像是一個開關閉合了,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,電流起始時通過場效應管的穩壓管導通,S極電壓接近0V。兩個電阻分壓后,為G提供電壓,使場效應管導通,因為其導通阻值很小,就把場效應管內部的二極管給替代了。

       電源反接時,場效應管內的二極管未到擊穿電壓不導通。分壓電阻無電流流過無法提供G極電壓,也不導通。從而起到保護作用。

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

       對于并聯在分壓電阻上的電容,有一個軟啟動的作用。在電流開始流過的瞬間,電容充電,G極的電壓是逐步建立起來的。



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