防止错误插入电池的新方法(上)
时间:03-28
来源:互联网
点击:
小于100mA系统中反极性的最佳保护方法
低电流系统 — 即工作电流低于100 mA或200 mA的系统 — 涵盖各种应用,从安全系统和火警报警器到适用于楼宇自动化、公共地址和数据网络的系统。
其中包括许多不同的工作环境,设计人员无法始终预测其系统将以何种方式在何处使用。根据具体情况,系统可能暴露于稳态反向偏压或负瞬变等不良电气条件下,这可能导致反向极性事件并损坏系统。
结果可能如同电气故障那么简单,但如果情况很严重,则可能导致火灾。因此,设计人员增加电路来防止反向极性带来的负面效应并不罕见。
有多种方法可实现这一点,但对于低电流应用,其效率通常较少成为问题。只要系统可耐受功耗并且工作电压压降与各方法相关联,即可使用串联PN或肖特基二极管这两种简单方法来达到目的。
串联PN二极管
如果设计可接受较大的串联压降(±1 V),或可能有高电压反向瞬变(> 200 V),那么使用串联PN二极管是个不错的选择。图2提供了设计示例。这是可提供快速阻断、可重置功能和高击穿电压的简单低成本解决方案。
图2:串联二极管方法
此二极管的功耗最少,因此较少需要散热片,且成本较低。只要器件在正常操作或可能的故障条件期间不过热,系统就会正常工作。
即便如此,该解决方案并非适用于每个设计。成本优势很快会随着工作电流的上升而消失。而且,在较高电流下,功耗越大,最终所需的二极管也就越大越昂贵,需要采用导热性更好的封装和散热结构。
此外,在低电压系统中(≤5V),二极管压降可能需要额外下游升压电路,这就使本来预计为低成本的方法实际上变得很昂贵。
因此,在使用PN二极管方法之前务必记住这几条。
串联肖特基二极管
类似但应用更广泛的方法是使用串联肖特基二极管代替串联PN二极管。该压降更低一点(±0.6 V)而且设计消耗的功率更少。
图3显示的是肖特基二极管的设置。此配置提供出色的阻断、简单的设计导入和低成本。其还可重置并且可能支持相对较高的击穿电压(> 200 V)。
图3:串联肖特基二极管方法
压降较低可减少与传统PN二极管有关的热管理需求,而这可能实现更小且成本更低的封装。
尽管如此,仍需要小心,因为压降对于许多应用来说可能仍过高。而且,尽管肖特基二极管的工作范围比串联PN二极管的广,此方法的最佳应用仍是使用低于200 mA的电流且具有更高电压(>5 V)的应用。
结论
无论采用哪一种方法,都要考虑压降和功耗这两个主要方面。假设这两个参数都在可接受范围内,那么两种方法都能以低成本有效地保护低电流系统,使其免受反向极性事件可能导致的损坏。如果压降或功耗成问题,则可考虑飞兆的FR器件等有源解决方案。
低电流系统 — 即工作电流低于100 mA或200 mA的系统 — 涵盖各种应用,从安全系统和火警报警器到适用于楼宇自动化、公共地址和数据网络的系统。
其中包括许多不同的工作环境,设计人员无法始终预测其系统将以何种方式在何处使用。根据具体情况,系统可能暴露于稳态反向偏压或负瞬变等不良电气条件下,这可能导致反向极性事件并损坏系统。
结果可能如同电气故障那么简单,但如果情况很严重,则可能导致火灾。因此,设计人员增加电路来防止反向极性带来的负面效应并不罕见。
有多种方法可实现这一点,但对于低电流应用,其效率通常较少成为问题。只要系统可耐受功耗并且工作电压压降与各方法相关联,即可使用串联PN或肖特基二极管这两种简单方法来达到目的。
串联PN二极管
如果设计可接受较大的串联压降(±1 V),或可能有高电压反向瞬变(> 200 V),那么使用串联PN二极管是个不错的选择。图2提供了设计示例。这是可提供快速阻断、可重置功能和高击穿电压的简单低成本解决方案。

图2:串联二极管方法
此二极管的功耗最少,因此较少需要散热片,且成本较低。只要器件在正常操作或可能的故障条件期间不过热,系统就会正常工作。
即便如此,该解决方案并非适用于每个设计。成本优势很快会随着工作电流的上升而消失。而且,在较高电流下,功耗越大,最终所需的二极管也就越大越昂贵,需要采用导热性更好的封装和散热结构。
此外,在低电压系统中(≤5V),二极管压降可能需要额外下游升压电路,这就使本来预计为低成本的方法实际上变得很昂贵。
因此,在使用PN二极管方法之前务必记住这几条。
串联肖特基二极管
类似但应用更广泛的方法是使用串联肖特基二极管代替串联PN二极管。该压降更低一点(±0.6 V)而且设计消耗的功率更少。
图3显示的是肖特基二极管的设置。此配置提供出色的阻断、简单的设计导入和低成本。其还可重置并且可能支持相对较高的击穿电压(> 200 V)。

图3:串联肖特基二极管方法
压降较低可减少与传统PN二极管有关的热管理需求,而这可能实现更小且成本更低的封装。
尽管如此,仍需要小心,因为压降对于许多应用来说可能仍过高。而且,尽管肖特基二极管的工作范围比串联PN二极管的广,此方法的最佳应用仍是使用低于200 mA的电流且具有更高电压(>5 V)的应用。
结论
无论采用哪一种方法,都要考虑压降和功耗这两个主要方面。假设这两个参数都在可接受范围内,那么两种方法都能以低成本有效地保护低电流系统,使其免受反向极性事件可能导致的损坏。如果压降或功耗成问题,则可考虑飞兆的FR器件等有源解决方案。
飞兆 半导体 二极管 MOSFET 电路 PCB 电压 电流 电子 连接器 电感 USB 总线 LED 自动化 相关文章:
- 用于低成本高效率离线LED驱动器的初级端调节技术(05-14)
- 通过初级端调节满足充电器能效规范(10-29)
- 大功率LED照明恒流驱动电源的设计(10-15)
- 利用低端栅极驱动器IC进行系统开发(12-21)
- 选择高压场效应管实现节能(06-13)
- 确定功率MOSFET的适用性(07-27)
闁诲繐绻愮€氫即銆傞懜鐢碘枖闁规崘灏欓悷褰掓煕閳哄喚鏀版い鏂垮瀵偄鈻庨幋鏃€鐓犻梺瑙勪航閸斿繐鐣烽敓锟�
- 婵°倕鍊瑰玻鎸庮殽閸モ晙鐒婇柛鏇ㄥ灱閺嗐儳鈧鎮堕崕鎶藉煝閼测晜鏆滈柛顐g箓閹鏌熺€涙ê濮囬柣鎾规硶閹峰顢橀悢鍛婄暚缂備礁顑呴鍛淬€冨⿰鍛晳闁跨噦鎷�
闂佺ǹ绻堥崝宥夊蓟閻斿憡濯寸€广儱鎷嬮崝鍛槈閺冨倸孝闁汇劎濮甸敍鎰板箣濠婂懐鎳囨繛鎴炴尰濮樸劑鎮¢敍鍕珰闁糕槅鍘剧粈澶愭煙缂佹ê濮囩€规洖鐭傞幆宥夊棘閸喚宀涢悗瑙勬偠閸庢壆绱為弮鍫熷殑闁芥ê顦~鏃堟煥濞戞ǹ瀚板┑顕呬邯楠炲啴濡搁妷锕€娓愰梻渚囧亞閸犳劙宕瑰鑸碘拹濠㈣埖鐡曠粈瀣归崗鍧氱細妞ゎ偄鎳橀幆鍐礋椤愩倖顔忔俊顐ゅ閸ㄥ灚瀵奸幇顔剧煓閻庯綆浜為悷锟�...
- 婵炴垶鎼╅崢鐐殽閸モ晙鐒婇柛鏇ㄥ灱閺嗐儳鈧鎮堕崕鎶藉煝閼测晜鏆滈柛顐g箓閹鏌熺€涙ê濮囬柣鎾规硶閹峰顢橀悢鍛婄暚缂備礁顑呴鍛淬€冨⿰鍛晳闁跨噦鎷�
缂備緡鍣g粻鏍焵椤掑﹥瀚�30婵犮垼鍩栧畝绋课涢鍌欑剨闁告洦鍨奸弳銉╂煕閳哄喚鏀版い鏂垮閹风娀宕滆閺屻倝鏌ㄥ☉妯侯殭缂佹鎸鹃埀顒傤攰閸╂牕顔忕捄銊﹀珰闁规儳鎳愮粈澶愭煕閺傜儤娅呮い鎺斿枛瀹曘劌螣閻戞ê娓愰梻渚囧亞閸犳洟骞撻鍫濈濡鑳堕鍗炩槈閹垮啩绨婚柟顔奸叄瀵粙鎮℃惔锝嗩啅婵☆偆澧楅崹鍨閹邦喚鐭欓悗锝庝簽閻熷酣鏌i妸銉ヮ伂妞も晪绠戞晥闁跨噦鎷�...
- Agilent ADS 闂佽桨鐒﹂悷銉╊敆閻旂厧鏄ョ痪顓炴媼閸炴煡鎮归崶褍鈷旈柍璇插悑缁鸿棄螖閸曞灚顥�
婵炴垶鎸婚幐鎼侇敊瀹ュ绠抽柛顐秵閸わ箓鏌ㄥ☉妯垮闁告瑥绻樺Λ鍐閿濆骸鏁奸柣鐔哥懐閺嬪儊S闂佸憡鑹剧€氼噣锝為幒妤€绀夐柣鏃囶嚙閸樻挳鏌涘⿰鍐濞村吋鍔楃划娆戔偓锝庝簽鐎瑰鏌i姀鈺冨帨缂侀亶浜跺畷婵嬪煛閸屾矮鎲鹃梺鐑╁亾閸斿秴銆掗崼鏇熷剹妞ゆ挾濮甸悾閬嶆煛閸愩劎鍩f俊顐ユ硶閳ь剚鍐荤紓姘辨閻у挷S...
- HFSS闁诲孩鍐荤紓姘卞姬閸曨垰鏄ョ痪顓炴媼閸炴煡鎮归崶褍鈷旈柍璇插悑缁鸿棄螖閸曞灚顥�
闁荤姍鍐仾缂佽鐒︾粙澶愬箻閹颁礁鏅欓梺鐟版惈閻楁劙顢氶幎鑺ユ櫖閻忕偠妫勫鍧楁⒒閸稑鐏辨い鏂款樀楠炴帡宕峰▎绂⊿闂佹眹鍔岀€氼剚鎱ㄥ☉銏″殑闁芥ê顦扮€氭煡骞栫€涙ɑ鈷掗柡浣靛€濋弫宥囦沪閽樺鐩庨梺鍛婃煛閺呮粓宕戝澶婄闁靛ň鏅滃銊х磼椤栨繂鍚圭紒顔芥そ瀹曠兘寮跺▎鎯уΤ婵炴垶姊绘慨鐢垫暜婢舵劕绠垫い鈥抽敪SS...
- CST閻庣敻鍋婇崰妤冧焊濠靛棭鍟呴柕澶堝€楃粙濠囨倵楠炲灝鈧洟鎮$捄銊﹀妞ゆ挾鍠愬▓宀€绱掔€n亶鍎忔い銊︾矌閹叉鏁撻敓锟�
闂佸搫顦€涒晛危閹存緷铏光偓锝傛櫅閻︽粓鎮规担绛嬪殝缂佽鲸绻堝畷妤呭Ω閳哄倹銆冮柣鐘辩瀵泛顔忕欢缍璗闂佸憡鑹剧€氫即濡村澶婄闁绘棁顕ч崢鎾煕濠婂啳瀚板ù鍏煎姉缁瑧鈧綆浜炵€瑰鏌i姀鈺冨帨缂佽鲸绻堝畷婵嬪煛閸屾矮鎲鹃棅顐㈡祩閸嬪﹪鍩€椤掑倸鏋欓柛銈嗙矌閳ь剚鍐婚梽鍕暜婢舵劕绠垫い鈥愁敍T闁荤姳鐒﹀畷姗€顢橀崨濠冨劅闁哄啫鍊归弳锟�...
- 闁诲繐绻愮€氫即銆傞崼鏇炴槬闁惧繗顕栭弨銊╂煕閳哄喚鏀版い鏂垮閹风娀宕滆閺岋拷
婵炴垶鎸稿ú锝囩箔閳ь剙螖閸屾惮鎴﹀Χ婵傚摜宓侀柛鎰级閸曢箖鎮硅閸ゆ牜妲愬┑鍥ㄤ氦婵炲棗娴烽弰鍌炴偣閸パ冣挃闁宠鍚嬬粙澶嬫姜閹殿喚鈽夐梺闈╄礋閸斿矂鎯冮悩绛圭矗闁瑰鍋涜灇闂佸搫鐗滈崹鍫曘€傞锕€鏄ラ柣鏃€鐏氭禍锝夋倶閻愬瓨绀冮悗姘辨暬閹虫ê顫濋崜褏顦梺鐟扮仛閹搁绮崨鏉戦敜婵﹩鍓涢弶浠嬫煟閵娿儱顏х紒妤佹尰缁嬪顫濋鍌氭暏缂佺虎鍘搁崑锟�...
- 閻庣敻鍋婇崰妤冧焊濠靛牅鐒婇柛鏇ㄥ灱閺嗐儲绻涢弶鎴剶闁革絾妞介獮娆忣吋閸曨厾鈻曢梺绯曟櫇椤㈠﹪顢欓崟顓熷珰闁告挆鈧弻銈夋煕濮橆剛澧︽繛澶涙嫹
闁荤姵鍔﹂崢娲箯闁秴瑙﹂柛顐犲劜閼茬娀鏌¢崶銊︾稇闁汇倕瀚伴獮鍡涙偑閸涱垳顦紓鍌氬暞閸ㄧ敻宕规惔銊ノュ〒姘e亾妞わ絽澧庨幏顐﹀矗濡搫纾块梺闈涙閼冲爼濡靛顑芥灃闁靛繒濮甸悵銈夋煏閸℃洘顦峰ǎ鍥э躬瀹曪綁鏌ㄧ€n剛鍩嶉梺鎸庣☉閺堫剟宕瑰⿰鍛暫濞达絽婀辨竟澶愭煛瀹ュ妫戠紒銊ユ健閺屽懘鏁撻敓锟�...
栏目分类