總結(jié)關(guān)于直流電防接反電路
發(fā)布時(shí)間:2019-10-19 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】對(duì)于平常日用的一些產(chǎn)品,產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)考慮這個(gè)問題,顧客只是簡(jiǎn)單的利用插頭進(jìn)行電源的連接,所以一般采用反插錯(cuò)接頭,這是種簡(jiǎn)單,低價(jià)而有效的方法。
對(duì)于平常日用的一些產(chǎn)品,產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)考慮這個(gè)問題,顧客只是簡(jiǎn)單的利用插頭進(jìn)行電源的連接,所以一般采用反插錯(cuò)接頭,這是種簡(jiǎn)單,低價(jià)而有效的方法。
但是,對(duì)于產(chǎn)品處于工廠生產(chǎn)階段,可能不便采用防差錯(cuò)接頭,這可能就會(huì)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(shí)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(jiǎn)單的在電路中串入一只二極管
優(yōu)點(diǎn):電路簡(jiǎn)單,成本較低。適用于小電流,對(duì)成本要求比較嚴(yán)的產(chǎn)品。
缺點(diǎn):由于二極管的PN結(jié)在導(dǎo)通時(shí),存在一個(gè)壓降,一般在0.7V以下。這個(gè)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(duì)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(duì)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(gè)保險(xiǎn)絲和一個(gè)反向并聯(lián)的二極管,電源極性正確,電路正常工作時(shí),由于負(fù)載的存在電流較小,二極管處于反向阻斷狀態(tài),保險(xiǎn)絲不會(huì)被熔斷。
當(dāng)電源接反時(shí),二極管導(dǎo)通,此時(shí)的電流比較大,就會(huì)將保險(xiǎn)絲熔斷,從而切斷電源的供給,起到保護(hù)負(fù)載的作用。
優(yōu)點(diǎn):保險(xiǎn)絲的壓降很小,不存在發(fā)熱問題。成本不高。
缺點(diǎn):一旦接反需要更換保險(xiǎn)絲,操作比較麻煩。
3、正接反接都可正常工作的電路:
優(yōu)點(diǎn):輸入端無論怎樣接,電路都可以正常工作。
缺點(diǎn):存在兩個(gè)二極管的壓降。適用于小電流電路。
4、N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管防接反電路
由場(chǎng)效應(yīng)管制作工藝決定了,場(chǎng)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(chǎng)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。
下圖就是一個(gè)用N溝道場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的防接反電路
這個(gè)電路的最大一個(gè)特點(diǎn)就是場(chǎng)效應(yīng)管的D極和S極的接法。通常我們?cè)谑褂肗溝道的增強(qiáng)型的MOS管時(shí),一般是電流由D極進(jìn)入而從S極流出。應(yīng)用在這個(gè)電路中時(shí)則正好相反。
曾經(jīng)在一個(gè)論壇中看到過這個(gè)電路,發(fā)布這個(gè)電路的樓主被眾多網(wǎng)友痛批。說是DS之間存在一個(gè)二極管根本沒法實(shí)現(xiàn)。樓主沒有注明場(chǎng)效應(yīng)管的管腳名稱,由于存在一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)效應(yīng)管的慣性思維,導(dǎo)致樓主蒙冤。
其實(shí)場(chǎng)效應(yīng)管只要在G和S極之間建立一個(gè)合適的電壓就會(huì)完全導(dǎo)通。導(dǎo)通之后D和S之間就像是一個(gè)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(shí),電流起始時(shí)通過場(chǎng)效應(yīng)管的穩(wěn)壓管導(dǎo)通,S極電壓接近0V。
兩個(gè)電阻分壓后,為G提供電壓,使場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通,因?yàn)槠鋵?dǎo)通阻值很小,就把場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)部的二極管給替代了。
電源反接時(shí),場(chǎng)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(hù)作用。
對(duì)于電路中并聯(lián)在分壓電阻上的穩(wěn)壓二極管,因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻是很高的,
是一個(gè)壓控型器件,G極電壓要控制在20V內(nèi),過高的電壓脈沖會(huì)導(dǎo)致G極的擊穿,這個(gè)穩(wěn)壓二極管就是起一個(gè)保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管防止擊穿的作用。
對(duì)于并聯(lián)在分壓電阻上的電容,有一個(gè)軟啟動(dòng)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(duì)于并聯(lián)在場(chǎng)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(shí)。用在這里要視負(fù)載的情況而定,加了或許反而不好。畢竟這會(huì)導(dǎo)致在電源在反接的時(shí)候會(huì)有一個(gè)短暫的導(dǎo)通脈沖。
也可以用P溝道的場(chǎng)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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