Molti progetti degli ingegneri hardware vengono completati sulla scheda madre, ma si verifica il fenomeno del collegamento accidentale dei terminali positivo e negativo dell'alimentatore, che porta alla combustione di molti componenti elettronici e persino alla distruzione dell'intera scheda, che deve essere saldata di nuovo. Non so quale sia il modo migliore per risolvere il problema.
Innanzitutto, la disattenzione è inevitabile, anche se si tratta solo di distinguere il positivo dal negativo: due fili, uno rosso e uno nero, possono essere collegati una sola volta, quindi non commetteremo errori; dieci collegamenti non andranno male, ma 1.000? E 10.000? Al momento è difficile dirlo, a causa della nostra disattenzione, che porta alla bruciatura di alcuni componenti elettronici e chip. Il motivo principale è che la corrente è troppo elevata e i componenti dell'ambasciatore si rompono, quindi dobbiamo prendere misure per evitare il collegamento inverso.
I metodi comunemente utilizzati sono i seguenti:
01 circuito di protezione anti-inversione di tipo serie di diodi
Un diodo diretto è collegato in serie all'ingresso di potenza positivo per sfruttare appieno le caratteristiche di conduzione diretta e taglio inverso del diodo. In circostanze normali, il tubo secondario conduce e il circuito stampato funziona.
Quando l'alimentazione viene invertita, il diodo viene interrotto, l'alimentazione non può formare un loop e il circuito stampato non funziona, il che può prevenire efficacemente il problema dell'alimentazione.
02 Circuito di protezione anti-inversione di tipo ponte raddrizzatore
Utilizzare il ponte raddrizzatore per trasformare l'ingresso di alimentazione in un ingresso non polare; indipendentemente dal fatto che l'alimentazione sia collegata o invertita, la scheda funziona normalmente.
Se il diodo al silicio ha una caduta di pressione di circa 0,6~0,8 V, anche il diodo al germanio ha una caduta di pressione di circa 0,2~0,4 V; se la caduta di pressione è troppo grande, il tubo MOS può essere utilizzato per il trattamento anti-reazione; la caduta di pressione del tubo MOS è molto piccola, fino a pochi milliohm, e la caduta di pressione è quasi trascurabile.
03 Circuito di protezione anti-inversione del tubo MOS
Grazie al miglioramento del processo, alle sue proprietà e ad altri fattori, il tubo MOS ha una resistenza interna conduttiva ridotta, molti dei quali sono nell'ordine dei milliohm o addirittura inferiori, per cui la caduta di tensione del circuito e la perdita di potenza causata dal circuito sono particolarmente ridotte o addirittura trascurabili, pertanto la scelta del tubo MOS per proteggere il circuito è un metodo più consigliato.
1) Protezione NMOS
Come mostrato di seguito: al momento dell'accensione, il diodo parassita del tubo MOS è acceso e il sistema forma un loop. Il potenziale della sorgente S è di circa 0,6 V, mentre il potenziale del gate G è Vbat. La tensione di apertura del tubo MOS è estremamente: Ugs = Vbat-Vs, il gate è alto, il ds dell'NMOS è acceso, il diodo parassita è in cortocircuito e il sistema forma un loop attraverso l'accesso al ds dell'NMOS.
Se l'alimentazione viene invertita, la tensione di accensione dell'NMOS è 0, l'NMOS viene interrotto, il diodo parassita viene invertito e il circuito viene disconnesso, creando così una protezione.
2) Protezione PMOS
Come mostrato di seguito: al momento dell'accensione, il diodo parassita del tubo MOS è acceso e il sistema forma un loop. Il potenziale della sorgente S è circa Vbat-0,6 V, mentre il potenziale del gate G è 0. La tensione di apertura del tubo MOS è estremamente: Ugs = 0 – (Vbat-0,6), il gate si comporta come un livello basso, il ds del PMOS è acceso, il diodo parassita è in cortocircuito e il sistema forma un loop attraverso l'accesso ds del PMOS.
Se l'alimentazione viene invertita, la tensione di accensione dell'NMOS è maggiore di 0, il PMOS viene interrotto, il diodo parassita viene invertito e il circuito viene disconnesso, creando così una protezione.
Nota: i tubi NMOS sono collegati all'elettrodo negativo, i tubi PMOS sono collegati all'elettrodo positivo e la direzione del diodo parassita è rivolta verso la direzione della corrente correttamente collegata.
Accesso dei poli D e S del tubo MOS: solitamente quando si utilizza il tubo MOS con canale N, la corrente entra generalmente dal polo D e fuoriesce dal polo S, e il PMOS entra e D esce dal polo S, e il contrario è vero quando applicato in questo circuito, la condizione di tensione del tubo MOS è soddisfatta attraverso la conduzione del diodo parassita.
Il tubo MOS sarà completamente acceso finché si stabilisce una tensione adeguata tra i poli G e S. Dopo la conduzione, è come se un interruttore fosse chiuso tra D e S e la corrente ha la stessa resistenza da D a S o da S a D.
Nelle applicazioni pratiche, il polo G è generalmente collegato a un resistore e, per evitare la rottura del tubo MOS, è possibile aggiungere anche un diodo regolatore di tensione. Un condensatore collegato in parallelo a un partitore ha un effetto soft-start. Nel momento in cui la corrente inizia a fluire, il condensatore si carica e la tensione del polo G aumenta gradualmente.
Per il PMOS, rispetto al NOMS, la Vgs deve essere maggiore della tensione di soglia. Poiché la tensione di apertura può essere pari a 0, la differenza di pressione tra i DS non è elevata, il che è più vantaggioso rispetto al NMOS.
04 Protezione fusibile
Molti prodotti elettronici comuni possono essere visti dopo aver aperto la parte dell'alimentatore con un fusibile, nell'alimentatore è invertito, c'è un cortocircuito nel circuito a causa di una corrente elevata, e poi il fusibile è bruciato, gioca un ruolo nella protezione del circuito, ma in questo modo la riparazione e la sostituzione sono più problematiche.
Data di pubblicazione: 10-lug-2023
