在項目中,經常要考慮反接保護。因為很多時候出於成本、空間考慮,有的板子接口是沒有使用防呆接口的。並且我還遇到過大力出奇跡的現象,即連線的時候明明用了防呆接口,卻被大力出奇跡給反着硬懟上去了。
1.串聯二極管
利用二極管的單向導通,將二極管串聯到電源的主回路中。這么做需要考慮二極管的載流能力、正向壓降。
串聯二極管的電路簡單,但是在工作時會損失一部分電壓,例如PIXHAWK2.4.6的供電UBEC使用的是5.3V,這是因為PIXHAWK2.4.6的供電主回路里串聯了一顆正向壓降為0.3V的二極管。
2.並聯二極管
同樣也是利用二極管的單向導通特性,將二極管並聯在電源兩端。當電源接反時,二極管形成短路,保護后級電路。至於電源嘛,交給天意了。
並聯二極管的電路也十分簡單有效,該電路相比串聯二極管電路效率更高,二極管在正接時不起作用,只有反接才起作用。至於有些工程師可能會考慮電源短路會如何,我想大部分電源應該都會有短路保護吧,如果是動力電池的話,短時間短接放電問題也不大。相比嬌貴的控制電路,電源電路即使受到損壞,也把成本降低下來了。
3.串聯MOS管
將MOS管按照體二極管的方向串聯到電路中。以NMOS為例,柵極連接電源正(如果電源電壓過高,需要串聯一個分壓電路,以及並聯鉗位二極管來保護柵極),漏極連接電源負,源極連接負載負。
可以分析,系統在剛上電的時候,電流通過體二極管形成導通,此時GS之間會產生一個電壓差,因此MOS管導通。MOS管導通之后由於MOS管內阻極低,可以認為體二極管關閉,電流從MOS管經過。
如果接反,體二極管截止,Vgs不會產生電壓差,因此MOS管關斷,電路斷路。
