這個(gè)電路大家應(yīng)該都見過,有的芯片內(nèi)置了,有的則是放在芯片外部。有這個(gè)保護(hù)二極管的話,當(dāng)外部過壓的時(shí)候,可以將IO口的最大正向電壓鉗位在VDD+Vd(二極管壓降),最小負(fù)壓鉗位到0-Vd,從而達(dá)到保護(hù)IO口的目的。
然后我在看《你好,放大器》的時(shí)候讀到了這一章內(nèi)容也是相關(guān)這個(gè)保護(hù)二極管的。大概的意思是,很多LDO的輸出是射極輸出,即這種LDO沒有吸納電流的能力,那么這種形式的存在就導(dǎo)致了這種二極管保護(hù)電路,當(dāng)輸入電壓過壓時(shí)電流不可能往電源內(nèi)部流,而是只能通過二極管后流向負(fù)載,那么這種就會(huì)損壞負(fù)載,燒毀系統(tǒng)。
所以說,這個(gè)保護(hù)電路還是需要謹(jǐn)慎使用。不過我不太明白的一點(diǎn)是,如果供電是BUCK拓?fù)?,或者是Boost拓?fù)?,那么是不是使用這個(gè)二極管鉗位保護(hù)電路的時(shí)候也應(yīng)該謹(jǐn)慎?如果您對此有所了解,歡迎私信。同時(shí)我也在ADI的文章里看到了這個(gè)電路,也分享給各位,ADI的電路中不僅僅使用了二極管做端口鉗位保護(hù);同時(shí)他還增加了一個(gè)穩(wěn)壓管,應(yīng)該也是出于這方面的考慮。下面是ADI文檔中的截圖《CN0287》:
在此電路中,TVS管PTVS30VP1UP可以快速鉗位一些瞬態(tài)的電壓到30V,同時(shí)它的漏電流也非常非常?。?5℃的時(shí)候典型漏電流為1nA),這個(gè)管子也很推薦大家使用,漏電流很小。
使用1.69kΩ電阻,后接低漏電流BAV199LT1G肖特基二極管,用于在瞬變和直流過壓時(shí)發(fā)生時(shí)將電壓鉗位,防止損毀IO。BAV199是一顆超低漏電流的肖特基二極管,這個(gè)也非常推薦大家使用,比如在一些精密測量的場合,就對漏電流會(huì)非常講究。下圖是BAV199的手冊,常溫25℃下,在反向電壓為75V時(shí),典型漏電流為3pA,最大漏電流5nA,這一參數(shù)非常好。
在30V直流過壓條件下,1.69kΩ電阻將流過外部二極管的電流限制為15mA。為了確保供電軌能夠吸取該電流,可使用齊納二極管將供電軌進(jìn)行鉗位處理(加齊納二極管應(yīng)該就是防止出現(xiàn)《你好,放大器》中描述的問題),以保證它不超過連接電源的任意IC的絕對最大額定值。選擇5.6V齊納二極管(NZH5V6B)實(shí)現(xiàn)這一目的。300Ω電阻可進(jìn)一步限制有可能進(jìn)入MCU的電流。