對(duì)于新手小白來說,如果電路沒有防反接的功能的話,在接線的時(shí)候很容易就腦抽接反正負(fù)極(我自己剛畢業(yè)那會(huì)經(jīng)歷過一回,電容直接炸開,現(xiàn)場(chǎng)和燒鞭炮一樣),于是乎,就出現(xiàn)以下場(chǎng)景了:
可能有些同學(xué)在經(jīng)歷這種場(chǎng)面之后,心里可能就開始打退堂鼓了,確實(shí)哈!有那么一點(diǎn)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn),但是這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是完全可以運(yùn)用防反接電路避免的。
網(wǎng)上也有很多關(guān)于防反接電路的講解,可對(duì)于新手小白來說,壓根不知道自己的電路是否適用,或者說怎么把這個(gè)防反接電路嵌入到自己的電路當(dāng)中去。今天我們就好好嘮嘮這個(gè)電路的基本原理,一次性看個(gè)透!
一:最簡(jiǎn)單的防反接電路(串聯(lián)二極管)
圖1
圖2
可以看到圖1,2只是用了一顆通用二極管1N4007就可以實(shí)現(xiàn)防反接的目的,主要是利用了二極管的單向?qū)ㄌ匦裕?dāng)電源正負(fù)接反(如圖2)后二極管無電流(忽略二極管的漏電流)流過的,從而起到保護(hù)負(fù)載的作用。
這個(gè)方案優(yōu)點(diǎn)顯而易見的,第一:簡(jiǎn)單,第二:成本低。
但使用時(shí)需要注意的是二極管1N4007導(dǎo)通時(shí)是有1.1V的壓降的,那這個(gè)壓降會(huì)在電流大的時(shí)候轉(zhuǎn)為發(fā)熱量,這個(gè)在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮進(jìn)去,不能因?yàn)檫@個(gè)1.1V的壓降而影響到電路的正常使用,還有就是電路正常工作后電壓和負(fù)載的電流都由1N4007來承擔(dān),所以使用前需要查看1N4007的規(guī)格書,看是否滿足設(shè)計(jì)要求,如下:
(1)正向?qū)▔航担╒F)
(2)正向?qū)娏鳎↖F),負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間工作的電流必須要小于這個(gè)導(dǎo)通電流,否則可能會(huì)損壞二極管。
(3)反向電壓(VR=VDC)這個(gè)很關(guān)鍵,當(dāng)正負(fù)接反后電壓不能大于這個(gè)值。
這個(gè)兩個(gè)參數(shù)用在防反接電路這里是基本都能滿足,至于二極管其他的一些參數(shù),如反向漏電流(Ir),工作頻率(fm)等可以暫時(shí)不用去看。
二:NMOS防反接電路(如果對(duì)于MOS的使用還是不熟悉的小伙伴可以翻看上一篇關(guān)于MOS的文章)
圖3
圖4
圖3所示,當(dāng)上正下負(fù)時(shí)(正負(fù)接對(duì)時(shí)),電阻R1和R2給Q1的G極提供電壓(黃色線),使得VG>VS且VGS>Vgs(th),故MOS管Q1正常導(dǎo)通,電路正常工作。ZD1穩(wěn)壓管主要起到穩(wěn)定VGS的電壓作用,保護(hù)Q1。
圖4所示,當(dāng)上負(fù)下正時(shí)(正負(fù)接錯(cuò)時(shí)),MOS管Q1直接截止不導(dǎo)通,從而起到保護(hù)負(fù)載的目的。
三:PMOS防反接電路(如果對(duì)于MOS管的使用還不熟悉的小伙伴可以翻看上一篇關(guān)于MOS的文章)
圖5
圖6
如圖5所示,當(dāng)上正下負(fù)時(shí)(正負(fù)接對(duì)時(shí)),輸入電壓通過MOS管Q1的體二極管加載到S極(黃色線),S極再通過R1和R2分壓加載到MOS管的G極(藍(lán)色線),這樣就能滿足VG
如圖6所示,當(dāng)上負(fù)下正時(shí)(正負(fù)接錯(cuò)時(shí)),MOS管Q1直接截止不導(dǎo)通,從而起到保護(hù)負(fù)載的目的。
總結(jié):
無論是使用NMOS還是PMOS做防反接電路,還是要根據(jù)電路電源電壓的大小,負(fù)載的工作電流來選型,關(guān)于MOS管的內(nèi)容可以翻看上一篇關(guān)于MOS的文章。
相比于用MOS管來搭的防反接電路,用二極管搭建的優(yōu)勢(shì)在于電路簡(jiǎn)單,成本稍微低一點(diǎn),但二極管的壓降和發(fā)熱量得考慮進(jìn)去。而MOS管的壓降小,可以忽略不計(jì),電流大,在很多場(chǎng)合更具優(yōu)勢(shì)!具體要使用哪一種,還得根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮!