Viele Projekte von Hardware-Ingenieuren werden auf der Lochplatine abgeschlossen, aber es kommt vor, dass die positiven und negativen Anschlüsse der Stromversorgung versehentlich verbunden werden, was dazu führt, dass viele elektronische Komponenten durchbrennen oder sogar die ganze Platine zerstört wird und erneut geschweißt werden muss. Ich weiß nicht, wie ich das am besten lösen kann.
Erstens ist Unachtsamkeit unvermeidlich. Obwohl es nur darum geht, zwischen den beiden positiven und negativen Drähten zu unterscheiden, einem roten und einem schwarzen, können wir beim einmaligen Verdrahten keine Fehler machen. Zehn Verbindungen sind kein Problem, aber 1.000? Und wie sieht es mit 10.000 aus? Derzeit ist es schwer zu sagen, da unsere Unachtsamkeit dazu geführt hat, dass einige elektronische Komponenten und Chips durchgebrannt sind. Der Hauptgrund dafür ist, dass zu viel Strom fließt und die Komponenten des Botschafters kaputt gehen. Daher müssen wir Maßnahmen ergreifen, um eine umgekehrte Verbindung zu verhindern.
Es gibt die folgenden Methoden, die häufig verwendet werden:
01 Diodenserientyp-Anti-Reverse-Schutzschaltung
Eine Vorwärtsdiode ist in Reihe mit dem positiven Stromeingang verbunden, um die Eigenschaften der Diode (Vorwärtsleitung und Rückwärtsabschaltung) voll auszunutzen. Unter normalen Umständen leitet die Sekundärröhre und die Leiterplatte funktioniert.
Wenn die Stromversorgung umgekehrt wird, wird die Diode unterbrochen, die Stromversorgung kann keine Schleife bilden und die Leiterplatte funktioniert nicht, wodurch das Problem der Stromversorgung wirksam verhindert werden kann.
02 Rücklaufschutzschaltung vom Typ Gleichrichterbrücke
Verwenden Sie die Gleichrichterbrücke, um den Stromeingang in einen unpolaren Eingang umzuwandeln. Unabhängig davon, ob die Stromversorgung angeschlossen oder umgekehrt ist, funktioniert die Platine normal.
Wenn die Siliziumdiode einen Druckabfall von etwa 0,6 bis 0,8 V aufweist, weist die Germaniumdiode ebenfalls einen Druckabfall von etwa 0,2 bis 0,4 V auf. Wenn der Druckabfall zu groß ist, kann die MOS-Röhre zur Antireaktionsbehandlung verwendet werden. Der Druckabfall der MOS-Röhre ist sehr gering, bis zu einigen Milliohm, und der Druckabfall ist nahezu vernachlässigbar.
03 MOS-Röhren-Anti-Reverse-Schutzschaltung
Aufgrund von Prozessverbesserungen, eigenen Eigenschaften und anderen Faktoren ist der leitende Innenwiderstand von MOS-Röhren gering, oft im Milliohmbereich oder sogar noch geringer, sodass der Spannungsabfall im Schaltkreis und der Leistungsverlust, die durch den Schaltkreis verursacht werden, besonders gering oder sogar vernachlässigbar sind. Daher ist die Wahl einer MOS-Röhre zum Schutz des Schaltkreises eine empfehlenswertere Methode.
1) NMOS-Schutz
Wie unten gezeigt: Beim Einschalten wird die parasitäre Diode der MOS-Röhre eingeschaltet und das System bildet eine Schleife. Das Potenzial der Quelle S beträgt etwa 0,6 V, während das Potenzial des Gates G Vbat beträgt. Die Öffnungsspannung der MOS-Röhre ist extrem: Ugs = Vbat-Vs, das Gate ist hoch, der ds von NMOS ist eingeschaltet, die parasitäre Diode ist kurzgeschlossen und das System bildet eine Schleife durch den ds-Zugriff von NMOS.
Wenn die Stromversorgung umgekehrt wird, beträgt die Einschaltspannung des NMOS 0, der NMOS wird abgeschaltet, die parasitäre Diode wird umgekehrt und der Stromkreis wird getrennt, wodurch ein Schutz entsteht.
2) PMOS-Schutz
Wie unten gezeigt: Beim Einschalten wird die parasitäre Diode der MOS-Röhre eingeschaltet und das System bildet eine Schleife. Das Potenzial der Quelle S beträgt etwa Vbat-0,6 V, während das Potenzial des Gates G 0 ist. Die Öffnungsspannung der MOS-Röhre ist extrem: Ugs = 0 – (Vbat-0,6), das Gate verhält sich wie ein niedriger Pegel, der ds von PMOS ist eingeschaltet, die parasitäre Diode ist kurzgeschlossen und das System bildet eine Schleife durch den ds-Zugriff von PMOS.
Wenn die Stromversorgung umgekehrt wird, ist die Einschaltspannung des NMOS größer als 0, der PMOS wird abgeschaltet, die parasitäre Diode wird umgekehrt und der Stromkreis wird getrennt, wodurch ein Schutz entsteht.
Hinweis: NMOS-Röhren reihen sich ds an die negative Elektrode an, PMOS-Röhren reihen sich ds an die positive Elektrode an und die parasitäre Diodenrichtung ist in Richtung der korrekt angeschlossenen Stromrichtung.
Der Zugang der D- und S-Pole der MOS-Röhre: Wenn die MOS-Röhre mit N-Kanal verwendet wird, tritt der Strom im Allgemeinen vom D-Pol ein und vom S-Pol aus, und der PMOS tritt vom S-Pol ein und D tritt vom S-Pol aus, und das Gegenteil ist der Fall, wenn es in dieser Schaltung angewendet wird. Die Spannungsbedingung der MOS-Röhre wird durch die Leitung der parasitären Diode erfüllt.
Die MOS-Röhre ist vollständig eingeschaltet, solange zwischen den Polen G und S eine geeignete Spannung anliegt. Nach dem Leiten ist es, als ob ein Schalter zwischen D und S geschlossen wäre, und der Stromfluss ist von D nach S oder von S nach D der gleiche Widerstand.
In der Praxis wird der G-Pol üblicherweise mit einem Widerstand verbunden. Um einen Durchschlag der MOS-Röhre zu verhindern, kann zusätzlich eine Spannungsreglerdiode hinzugefügt werden. Ein parallel zu einem Spannungsteiler geschalteter Kondensator hat einen Softstart-Effekt. Sobald der Strom zu fließen beginnt, wird der Kondensator aufgeladen und die Spannung am G-Pol wird allmählich aufgebaut.
Bei PMOS muss Vgs im Vergleich zu NOMS größer als die Schwellenspannung sein. Da die Öffnungsspannung 0 sein kann, ist der Druckunterschied zwischen DS nicht groß, was vorteilhafter ist als bei NMOS.
04 Absicherung
Bei vielen gängigen elektronischen Produkten kann man beobachten, dass nach dem Öffnen des Stromversorgungsteils mit einer Sicherung die Stromversorgung umgekehrt wird und es aufgrund des hohen Stroms zu einem Kurzschluss im Stromkreis kommt. Anschließend brennt die Sicherung durch. Sie dient zwar dem Schutz des Stromkreises, aber auf diese Weise sind Reparatur und Austausch schwieriger.
Veröffentlichungszeit: 10. Juli 2023
