一、防反的重要性
在电子产品中,一般会有防反接的要求,如果不防反,在误插反的情况下很容易让控制器烧毁。所以防反是及其有必要的。
二、防反的几种方法
【1】座子防反
在设计之初,考虑防反的问题,选用防反接的座子,正插,公头母头可以很好接触上,反插,通过座子结构的防反设计,公头母头不能接触上。通过座子防反,是一种简单,低价,有效的方法。
【2】威廉希尔官方网站 防反
在产品处于生产阶段以及无法做到座子防反的情况,可以通过防反威廉希尔官方网站 来防反。
1.串入二极管防反
正接
反接
优点:简单,低成本,适用于低成本,小功率,小电流的场合。
缺点:在大电流场合,这种防呆方式,二极管的功耗比较大,严重发热。有可能还需要加散热器,在在正向导通中,二极管的压降为0.7V,如果电流为5A,功耗P就为3.5W,电流越大功耗越大,二极管的封装也会要求越大。结构和空间有限的条件中,也是比较难处理的。所以这种方式需要根据场景以及成本等因素综合考虑。
2.保险丝/PPTC+二极管防反
正接:电源从接口进入,通过F1(保险丝/PPTC),负载,GND形成回路。其中二极管D1反向截止。
反接:二极管D1导通,反接电流的比较大,会把保险丝熔断,切断电源供电,保护负载。需要注意的是:反接过程中,会有很大的浪涌电流,在反接回路中需要注意D1的选型,选择合适的封装,以及合适的IFSM值,保留一定的余量,在保险丝/PPTC发生作用时,D1能抗住其大的浪涌电流。
优点:成本低,保险丝/PPTC的压降小,没有功耗发热问题的困扰。
缺点:F1选择保险丝时,接反后,保险丝断开,需要更换保险丝,操作比较麻烦。F1选择PPTC时,接反后,PPTC呈现高阻态,相当于断开回路,也无需更换,操作简单。但是,PPTC在高压,大电流的场合,过载能力也是有限的。一般10A内的电流,低压场合,能选择的规格比较多。大电流和高压情况一般选择保险丝。
3.NMOS防反
电源正接时,上电的瞬间,Q1的体二极管导通,VS=0.7V左右,通过R1和R2电阻的分压,为G级提供电压,使得NMOS管导通,NMOS导通后,NMOS的导通电阻很小,相当于体把二极管的短路掉了。对于图中的D1稳压二极管是为了保护MOS管,防止过高的电压脉冲把G级击穿。电容C1的作用是起到软启的作用。
电源反接时,Q1由于体二极管的存在,威廉希尔官方网站 无法形成回路,无法给G级提供电压,Q1不导通。从而起到了保护作用
优点:导通压降小,功耗小,适合用在高压,大电流场合。
缺点:在板内地和电源输入地之间存在地平面的压差:△V=I*Rds(on),使得二个地平面被分割了。在使用NMOS防反时,需要考虑一下NMOS导通阻抗带来的回流问题。
4.PMOS防反
电源正接时,上电的瞬间,Q1的体二极管导通,通过R1和R2电阻的分压,为G级提供电压,使得NMOS管导通,PMOS导通后,PMOS的导通电阻很小,相当于体把二极管的短路掉了。对于图中的D1稳压二极管是为了保护MOS管,防止过高的电压脉冲把G级击穿。电容C1的作用是起到软启的作用。
电源反接时,Q1由于体二极管的存在,威廉希尔官方网站 无法形成回路,无法给G级提供电压,Q1不导通。从而起到了保护作用
优点:导通压降小,功耗小,适合用在高压,大电流场合。不会像NMOS防反一样,使得电源输入地平面和板内地平面分割。
缺点:相对于NMOS来说,同功率等级情况下,PMOS的成本会比NMOS贵很多。
5.继电器防反
正接:D1导通,继电器闭合,系统正常上电。
反接:D1截止,继电器断开,系统不能上电
优点:适合大功率场合,继电器成本也比同功率等级的PMOS低。
缺点:继电器对空间结构要求大,在空间局限场合不好使用。
6.理想二极管集成威廉希尔官方网站 配合NMOS防反-LTC4357&同类型国产替代IC
优点:配合NMOS做理想二极管,可以用于大电流,高压场合,相对于PMOS做防反,可以用于更大的电压和电流场合,因为PMOS的高压,大电流的管子少,有的话也是比较贵。
缺点:成本会高一点
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