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设计防接反电路是不是会方便很多呢?
2021-10-07 07:45    来源: 未知      点击:

  电子产品要正常工作,就离不开电源。像手机、智能手环这种消费类电子,其充电都是标准的接插件,不存在接线的情况,更不会存在电源接反的情况。 但是,在工业、自动化应用中,有很多产品是需要手动接线的,即使操作人员做事情再认真,也难免会出错。如果把电源线接反了,可能会导致产品被烧掉。

  图1 - 手工接线 那如果在设计产品的时候,就考虑了电源防接反而设计了防接反电路是不是会方便很多呢?今天就来讨论一下如何实现电源防接反,电源防接反的电路有哪些。

  二极管就有单向导电的特性,在二极管的两端加上合适的正向电压后,二极管导通;而如果加上反向电压后,二极管截止。利用二极管的这个特性可以实现电源的防接反电路,将二极管正向串联在电路中即可。使用二极管搭建的电源防接反电路如图2所示。

  图2- 二极管防反接电路 二极管防反接电路分析将二极管正向串联在电路中,如果电源接线正确的话,PN节正偏使二极管导通,负载得电工作,二极管产生(0.7-3)V的电压降。如果二极管反接的话,PN节处于反偏状态,电阻非常大,电路不通,从而保护了负载的安全。电路仿线所示,左图电源的接线是正确的,负载LED被点亮;右图电源的接线反了,负载LED不工作。由此可见二极管可以实现电源防反接功能,电源接反后,电路不通,负载不工作,而不会把负载烧坏。

  0时导通,否则截止,利用p-mos防电源反接时,p-mos接在高侧,即靠近电源正极一侧。   当电源接线正确时,假设电源电压为u,栅极g为低电平,由于寄生二极管的原因,使得源极s的电位为u-0.7,所以vgs发光二极管被点亮;右图是电源接线错误的电路图,发光二极管不工作。

  开关应用区分开。 其优点就是导通压降小,因为MOS管的导通内阻非常小,所以压降非常小。3.使用N-MOS防止电源接反N-MOS防电源反接的电路和P-MOS的工作原理是一样的,只不过N-MOS需要接在电源负极一侧,即低端。N-MOS防反接的电路示意图如图6所示。

  图6- NMOS实现电源防反接电路 N-MOS防反接电路分析N-MOS的导通条件时栅极和源极之间的电压VGS

  0时导通,否则截止,利用N-MOS防电源反接时,N-MOS接在低侧,即靠近电源负极一侧。 当电源接线正确时,假设电源电压为U,栅极G为高电平U,由于寄生二极管的原因,使得源极S的电位为0.7,所以VGS

  0,N-MOS管导通,从而使负载得电,电路正常工作。 当电源反接时,栅极G为低电平,VGS=0,所以N-MOS不导通,电路不工作。 N-MOS防反接电路仿真N-MOS仿线所示。左图是接线正确的电路图,右图是接线错误的电路图。接线正确时负载工作,接线错误时电路不通。

  短路掉。 其优点,因为MOS管的导通电阻非常小,只有几个mΩ,所以压降非常小。与P-MOS相比,同系列N-MOS的内阻更小。4.使用整流桥实现电源接线的无极性除了防反接之外,还可以使用整流桥实现电源的无极性,即电源正接、反接都可以,电路都可以正常工作。 整流桥是由四个二极管所构成的电路,经常用在交流转直流的整流电路中,在交流的每个周期有两个二极管同时导通而另外两个二极管截止,依次轮换。整流桥仿真电路整流桥所实现的仿线可以看出,不管电源正接还是反接,负载LED都能发光,所以整流桥实现了电源的无极性。

  图8 - 整流桥仿真电路 整流桥防反接电路分析四个二极管组成了整流桥,在不同极性下,只有两个二极管导通工作,另外两个处于截止状态,图8也画出了不同电源接法下,电流的方向,从图中可以看出,只有对桥臂的两个二极管导通,而另外两个二极管截止。这也是整流电路的原理。 整流桥防反接电路优缺点分析该电路不再对电源的极性有要求,实现了电源的任意接法,这时最大的优点。但缺点是,因为二极管的正向压降,不适用于低电压的电路,而且过电流能力较差。

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