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常用的防接反電路優(yōu)、缺點總結(jié)

時間:2019-05-13 08:24:57 分享到:

對于平常日用的一些產(chǎn)品,產(chǎn)品在進行設(shè)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(chǎn)品處于工廠生產(chǎn)階段,可能不便采用防差錯接頭,這可能就會造成由于生產(chǎn)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:
 
  1、最簡單的在電路中串入一只二極管
 

 
  優(yōu)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(chǎn)品。
 
  缺點:由于二極管的PN結(jié)在導(dǎo)通時,存在一個壓降,一般在0.7V以下。這個壓降就導(dǎo)致這種電路不適合應(yīng)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(fā)熱量還是很可觀的。在結(jié)構(gòu)緊湊空間有限的產(chǎn)品中,對產(chǎn)品的穩(wěn)定性或人的使用感受上影響還是比較大的。
 
  2、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(lián)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(tài),保險絲不會被熔斷。
 
  當電源接反時,二極管導(dǎo)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(yōu)點:保險絲的壓降很小,不存在發(fā)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。
 
  3、正接反接都可正常工作的電路
 

 
  優(yōu)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。
 
  4、N溝道增強型場效應(yīng)管防接反電路
 

 
  由場效應(yīng)管制作工藝決定了,場效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻比較小。是現(xiàn)在很常用的開關(guān)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(shù)如下:Vdss=55V,Id=44A,Rds=0.027歐姆;可以看到其導(dǎo)通電阻只有27毫歐。
 
  這個電路的最大一個特點就是場效應(yīng)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(yīng)用在這個電路中時則正好相反。
 
  曾經(jīng)在一個論壇中看到過這個電路,發(fā)布這個電路的樓主被眾多網(wǎng)友痛批。說是DS之間存在一個二極管根本沒法實現(xiàn)。樓主沒有注明場效應(yīng)管的管腳名稱,由于存在一個應(yīng)用場效應(yīng)管的慣性思維,導(dǎo)致樓主蒙冤。
 
  其實場效應(yīng)管只要在G和S極之間建立一個合適的電壓就會完全導(dǎo)通。導(dǎo)通之后D和S之間就像是一個開關(guān)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(yīng)管的穩(wěn)壓管導(dǎo)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(yīng)管導(dǎo)通,因為其導(dǎo)通阻值很小,就把場效應(yīng)管內(nèi)部的二極管給替代了。
 
  電源反接時,場效應(yīng)管內(nèi)的二極管未到擊穿電壓不導(dǎo)通。分壓電阻無電流流過無法提供G極電壓,也不導(dǎo)通。從而起到保護作用。
 
  對于電路中并聯(lián)在分壓電阻上的穩(wěn)壓二極管,因為場效應(yīng)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(nèi),過高的電壓脈沖會導(dǎo)致G極的擊穿,這個穩(wěn)壓二極管就是起一個保護場效應(yīng)管防止擊穿的作用。
 
  對于并聯(lián)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。
 
  對于并聯(lián)在場效應(yīng)管D與S之間的阻容串聯(lián)電路,我感覺還是值得商榷的。阻容串聯(lián)電路一般用作脈沖吸收或延時。用在這里要視負載的情況而定,加了或許反而不好。畢竟這會導(dǎo)致在電源在反接的時候會有一個短暫的導(dǎo)通脈沖。
 
  也可以用P溝道的場效應(yīng)管,只是要將器件串在正極的輸入端。這里不再描述。
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