防反接保護(hù)電路
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-11-10
防反接保護(hù)電路的實(shí)例教程
EDA365電子論壇
整流橋型防反接保護(hù)電路
使用整流橋?qū)㈦娫摧斎胱優(yōu)闊o(wú)極輸入，無(wú)論電源正接還是反接，電路板一樣正常工作。
以上使用二極管進(jìn)行防反處理，若采用硅二極管具有0.6~0.8V左右的壓降，鍺二極管也有0.2~0.4V左右的壓降，若覺(jué)得壓降太大，可使用MOS管做防反處理，MOS管的壓降非常小，可達(dá)幾毫歐姆，壓降幾乎可忽略不計(jì)。
EDA365電子論壇
MOS管防反保護(hù)電路
MOS管因工藝提升，自身性質(zhì)等因素，其導(dǎo)通內(nèi)阻技校，很多都是毫歐級(jí)，甚至更小，這樣對(duì)電路的壓降，功耗造成的損失特別小，甚至可以忽略不計(jì)，所以選擇MOS管對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)是比較推薦的方式。
（1） NMOS防護(hù)1
如下圖：上電瞬間，MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，系統(tǒng)形成回路，源極S的電位大約為0.6V，而柵極G的電位為Vbat，MOS管的開(kāi)啟電壓極為：Ugs = Vbat - Vs，柵極表現(xiàn)為高電平，NMOS的ds導(dǎo)通，寄生二極管被短路，系統(tǒng)通過(guò)NMOS的ds接入形成回路。
若電源接反，NMOS的導(dǎo)通電壓為0，NMOS截止，寄生二極管反接，電路是斷開(kāi)的，從而形成保護(hù)。
展開(kāi) 逆變電源中的保護(hù)電路
逆變器經(jīng)常需要進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換,如果電路中的電流超出限定范圍，將對(duì)電路和關(guān)鍵器件造成很大傷害，因此保護(hù)電路在逆變電源中就顯得尤為重要。
防反接保護(hù)電路
如果逆變器沒(méi)有防反接電路，在輸入電池接反的情況下往往會(huì)造成災(zāi)難性的后果，輕則燒毀保險(xiǎn)絲，重則燒毀大部分電路。
在逆變器中防反接保護(hù)電路主要有三種：反并肖特基二極管組成的防反接保護(hù)電路，如下圖所示。
由圖可以看出，當(dāng)電池接反時(shí)，肖特基二極管D導(dǎo)通，F(xiàn)被燒毀。如果后面是推挽結(jié)構(gòu)的主變換電路，兩推挽開(kāi)關(guān)MOS管的寄生二極管的也相當(dāng)于和D并聯(lián)，但壓降比肖特基大得多，耐瞬間電流的沖擊能力也低于肖特基二極管D，這樣就避免了大電流通過(guò)MOS管的寄生二極管，從而保護(hù)了兩推挽開(kāi)關(guān)MOS管。
這種防反接保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)影響效率，但保護(hù)后會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲F，需要重新更換才能恢復(fù)正常工作。
采用繼電器的防反接保護(hù)電路，基本電路如下：
由圖中可以看出，如果電池接反，D反偏，繼電器K的線圈沒(méi)有電流通過(guò)，觸點(diǎn)不能吸合，逆變器供電被切斷。這種防反接保護(hù)電路效果比較好，不會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲F，但體積比較大，繼電器的觸點(diǎn)的壽命有限。
展開(kāi) 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(wèn)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(lái)?yè)p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(shuō)說(shuō)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(wèn)題，有沒(méi)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(wèn)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。
展開(kāi) 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(wèn)題，客戶只是簡(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(lái)?yè)p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(shuō)說(shuō)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(wèn)題，有沒(méi)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(wèn)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(wú)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。
展開(kāi) 其特性如下：
無(wú)需外部電源芯片，集成電源管理模塊為芯片內(nèi)部、外部提供電源供應(yīng)；
無(wú)需外部MOS驅(qū)動(dòng)芯片，集成的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)單元；
高壓輸入接口，PWM可通過(guò)LIN接口輸入，無(wú)需外部電平轉(zhuǎn)換電路；
MCU的EVDD引腳可供電給霍爾傳感器；
極少器件：4個(gè)H橋MOS，實(shí)際采用兩個(gè)Dual Die封裝的N-MOS即可，1個(gè)防反接MOS，可根據(jù)客戶需要設(shè)計(jì)其他防反接電路；1個(gè)霍爾傳感器，用于采集電機(jī)轉(zhuǎn)子位置。
圖4 方案框圖
?
ZLG基于Magniv S12ZVMB系列推出了單相無(wú)刷直流電機(jī)控制方案，具有集成度高、BOM器件少、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。其特性如下：
符合AEC-Q100的電機(jī)專(zhuān)用芯片
單霍爾接口電路
防反接保護(hù)電路
單面放置器件
單線雙向PWM調(diào)速、通訊及故障反饋
FreeMASTER可視化調(diào)試/配置
靜態(tài)電流小于3mA
工作溫度-40°C至150°C
過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等故障檢測(cè)電路
堵轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)、低速、過(guò)溫等故障保護(hù)算法
可定制調(diào)速方式及協(xié)議
完整的軟件/硬件設(shè)計(jì)參考
圖5 實(shí)物
5
結(jié)語(yǔ)
ZLG推出的單相無(wú)刷直流電機(jī)控制解決方案，硬件上使用高集成度MCU、全汽車(chē)級(jí)器件，軟件上使用高效率驅(qū)動(dòng)算法，具有全面的檢測(cè)保護(hù)機(jī)制，提供完整C代碼支持，可以作為廠商在單相直流無(wú)刷電機(jī)控制中的快速開(kāi)發(fā)參考設(shè)計(jì)。
展開(kāi) 
防反接保護(hù)電路的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
防反接保護(hù)電路的最新內(nèi)容
EDA365電子論壇
整流橋型防反接保護(hù)電路
使用整流橋?qū)㈦娫摧斎胱優(yōu)闊o(wú)極輸入，無(wú)論電源正接還是反接，電路板一樣正常工作。
在逆變器中防反接保護(hù)電路主要有三種：反并肖特基二極管組成的防反接保護(hù)電路，如下圖所示。
由圖可以看出，當(dāng)電池接反時(shí)，肖特基二極管D導(dǎo)通，F(xiàn)被燒毀。
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(wèn)題，客戶只是簡(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(lái)?yè)p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(shuō)說(shuō)常用的防接反電路
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(wèn)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(lái)?yè)p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。
其特性如下：
符合AEC-Q100的電機(jī)專(zhuān)用芯片
單霍爾接口電路
防反接保護(hù)電路
單面放置器件
單線雙向PWM調(diào)速、通訊及故障反饋
FreeMASTER可視化調(diào)試/配置
靜態(tài)電流小于3mA
工作溫度-40°C至150°C
過(guò)壓、欠壓、過(guò)流等故障檢測(cè)電路
堵轉(zhuǎn)、空轉(zhuǎn)、低速、過(guò)溫等故障保護(hù)算法
