漫谈二极管防电源反接电路

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所属分类:功能电路

使用新的电源,第一次给设备供电时,要特别注意电源的正负极性标注。

比如电源适配器,铭牌上面有标注插头的极性。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

这个符号说明插头的里面是正极,外面是负极,即“内正外负”。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

但是也有反过来的,下面这款是“内负外正”。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

所以在给设备接入电源时,一定要注意区分正负极。不要像这位妹纸那样,正负反接,然后电路板冒烟,烧起的火花有时候可吓人了。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

当然,如果运气好的话,电路板中有防电源反接电路,就不怕烧毁电路了!

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

最简单的防电源反接电路,就是加一个二极管:

1、当正常接入电源正负极时,二极管D1导通,电路负载正常工作。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

2、当错误地将电源的正负极反接时,因具有单向导电性的二极管反向截止,电路不能从GND去到Vin形成回路,从而电路负载受到保护。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

这种用二极管防电源反接的方案最简单,成本低。

选用的二极管,主要关注6个参数,下面以二极管1N5819的数据手册来举例。

 

漫谈二极管防电源反接电路

▲某厂家的1N5819(不构成采购推荐哦)

 

下图是该厂家1N5819数据手册中的“Absolute Maximum Ratings”绝对最大额定值表格。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

①、Peak Repetitive Peak Reverse Voltage:重复性峰值反向电压。这里最大能到40V。

②、RMS Reverse Voltage:反向有效值电压。反向电压的有效值不要超过28V,设计上这里要注意留余量,余量建议按80%设计,所以正负反接的电源,其电压不要超过 28 x 80% = 22.4V。

③、Average Rectified Rectified Current:应为Average Forward Rectified Current,平均正向整流电流。也就是二极管正向导通时,流过的平均电流,这里是1A。设计上要注意留余量,余量建议按80%设计,而且是让二极管正常工作时,常态流过的最大电流不要超过1 x 80% = 0.8A,瞬间峰值电流可以超过这个值。

④、Peak Forward Surge Current:峰值正向浪涌电流。关注下就好,这里最大能到40A,超过可能会损坏。

 

再来看"Electrical Characteristics"电气特性表格。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

⑤、Forward voltage:正向电压。当二极管正向导通时,它的最大二极管压降是0.5V。这个参数要重点关注,因为二极管压降大了会导致后续电路过压过低。

⑥、Reverse voltage leakage:应为“电压反向时的漏电流”。当二极管加上反向电压时,会有漏电流。要注意验证你的电路是否可以承受这样大小的漏电流,否则要选用漏电流更小的二极管。

 

这个二极管防电源反接电路最大的优点是成本低,问题是:

  • 会产生二极管压降,有些低压供电的电路,接受不了这个电压降。
  • 二极管的正向导通电流不能过大,也就限制了负载电流不能太大。

 

如果要避免二极管压降、导通电流受限制的问题,那么可以采用以下的二极管防反接电路:

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

由于加入了保险丝F1,成本会上升一些。

 

电路分析:

1、当正常接入电源正负极时,二极管D1不导通,电路负载正常工作。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

2、当错误地将电源的正负极反接时,二极管D1导通,将负载两端的反向电压钳位在二极管的导通压降(约0.7V),从而负载相当于被旁路保护。注意负载能承受的最大反向电压,要大于二极管的正向导通压降。保险丝在电源反接时会熔断,从而断开回路,所以可以选用自恢复保险丝。

 

漫谈二极管防电源反接电路

 

写在最后

 

这里分享了两个“二极管防电源反接电路”,思考一下,在这两个电路中,是否可以使用有极性的电容?

欢迎留言讨论!

关于电路的学习,希望大家,enjoy!

 

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目前评论:4   其中:访客  2   博主  2

    • 锟斤拷森 1

      如果不能接电解电容就不能称之为防反接电路了

        • LR梁锐 Admin

          @锟斤拷森 各种防反接电路是有使用条件的,比如成本、电路复杂度、可允许的最大电流等,只要满足使用条件即可。不能用有极性的电解电容也可以是一种条件。

        • 有悔 0

          有极性电容,反向耐压值大于0.7即可

            • LR梁锐 Admin

              @有悔 嗯嗯,对于第二个电路,即有保险丝的那个电路,如果有极性电容的反向耐压值大于1个二极管压降,则可以使用。但我在有极性电容的数据手册中没看到有反向耐压值这个参数的标注。