Monet laitteistoinsinöörien projektit tehdään reikälevyllä, mutta on ilmiö, jossa virtalähteen positiiviset ja negatiiviset navat yhdistetään vahingossa, mikä johtaa monien elektronisten komponenttien palamiseen ja jopa koko levy tuhoutuu, ja se on hitsattava uudelleen. En tiedä, mikä olisi hyvä tapa ratkaista tämä?
Ensinnäkin huolimattomuus on väistämätöntä. Vaikka kahden positiivisen ja negatiivisen johtimen, punaisen ja mustan, erottaminen riittää, ne voidaan kytkeä vain kerran, emmekä tee virheitä. Kymmenen kytkentää ei mene pieleen, mutta 1 000? Entä 10 000? Tällä hetkellä on vaikea sanoa, koska huolimattomuutemme on johtanut joidenkin elektronisten komponenttien ja sirujen palamiseen. Pääsyynä on liian suuri virta, joka rikkoo komponentteja, joten meidän on ryhdyttävä toimenpiteisiin käänteisen kytkennän estämiseksi.
Yleisesti käytettyjä menetelmiä ovat seuraavat:
01 diodisarjan tyyppinen peruutussuojapiiri
Eteenpäin suuntautuva diodi on kytketty sarjaan positiiviseen tehotuloon, jotta diodin eteenpäin johtavuuden ja vastakkaisen katkaisun ominaisuudet voidaan hyödyntää täysimääräisesti. Normaalioloissa toisioputki johtaa ja piirilevy toimii.
Kun virtalähde käännetään, diodi katkaistaan, virtalähde ei voi muodostaa silmukkaa ja piirilevy ei toimi, mikä voi tehokkaasti estää virtalähteen ongelman.
02 Tasasuuntaussillan tyyppinen peruutussuojapiiri
Käytä tasasuuntaajasiltaa muuttaaksesi virtalähteen tulon ei-polaariseksi tuloksi. Levy toimii normaalisti riippumatta siitä, onko virtalähde kytketty vai päinvastoin.
Jos piidioksidin painehäviö on noin 0,6–0,8 V, germaniumdiodin painehäviö on myös noin 0,2–0,4 V. Jos painehäviö on liian suuri, MOS-putkea voidaan käyttää reaktionestokäsittelyyn. MOS-putken painehäviö on hyvin pieni, jopa muutama milliohmi, ja painehäviö on lähes merkityksetön.
03 MOS-putken peruutussuojapiiri
MOS-putken prosessin parannuksen, sen omien ominaisuuksien ja muiden tekijöiden vuoksi sen johtava sisäinen vastus on pieni, monet ovat milliohmin tasolla tai jopa pienempiä, joten piirin aiheuttama jännitehäviö ja tehohäviö ovat erityisen pieniä tai jopa merkityksettömiä. Siksi MOS-putken valitseminen piirin suojaamiseksi on suositeltavampi tapa.
1) NMOS-suojaus
Kuten alla on esitetty: Käynnistyshetkellä MOS-putken loisdiodi kytkeytyy päälle ja järjestelmä muodostaa silmukan. Lähteen S potentiaali on noin 0,6 V, kun taas hilan G potentiaali on Vbat. MOS-putken avausjännite on erittäin suuri: Ugs = Vbat - Vs, hila on korkea, NMOS-transistorin ds on päällä, loisdiodi on oikosulussa ja järjestelmä muodostaa silmukan NMOS-transistorin ds-pääsyn kautta.
Jos virtalähde käännetään toisin päin, NMOS:n kytkentäjännite on 0, NMOS katkaistaan, loisdiodi käännetään ja piiri irrotetaan, jolloin muodostuu suojaus.
2) PMOS-suojaus
Kuten alla on esitetty: Käynnistyshetkellä MOS-putken loisdiodi kytkeytyy päälle ja järjestelmä muodostaa silmukan. Lähteen S potentiaali on noin Vbat - 0,6 V, kun taas portin G potentiaali on 0. MOS-putken avausjännite on erittäin suuri: Ugs = 0 – (Vbat - 0,6), portti käyttäytyy matalalla tasolla, PMOS-transistorin ds-jännite on päällä, loisdiodi on oikosulussa ja järjestelmä muodostaa silmukan PMOS-transistorin ds-liitännän kautta.
Jos virtalähde käännetään toisin päin, NMOS:n jännite on suurempi kuin 0, PMOS katkaistaan, loisdiodi käännetään ja piiri irrotetaan, jolloin muodostuu suojaus.
Huomautus: NMOS-putket kytkevät ds:n negatiiviseen elektrodiin, PMOS-putket kytkevät ds:n positiiviseen elektrodiin ja loisdiodin suunta on oikein kytketyn virran suuntaan.
MOS-putken D- ja S-napojen pääsy: Yleensä N-kanavalla varustetussa MOS-putkessa virta tulee yleensä D-navasta ja virtaa ulos S-navasta, ja PMOS tulee sisään ja D poistuu S-navasta. Tässä piirissä MOS-putken jänniteehto täyttyy loisdiodin johtavuuden kautta.
MOS-putki on täysin kytkettynä päälle, kunhan G- ja S-napojen välille muodostuu sopiva jännite. Johtamisen jälkeen se on kuin kytkin olisi suljettuna D- ja S-napojen välillä, ja virta on saman vastuksen suuruinen D:stä S-napoihin tai S:stä D-napoihin.
Käytännön sovelluksissa G-napa on yleensä kytketty vastuksella, ja MOS-putken rikkoutumisen estämiseksi voidaan lisätä myös jännitteensäädindiodi. Jakajaan rinnan kytketyllä kondensaattorilla on pehmeäkäynnistysvaikutus. Heti kun virta alkaa virrata, kondensaattori latautuu ja G-navan jännite kasvaa vähitellen.
PMOS-transistorissa Vgs:n on oltava suurempi kuin kynnysjännite NOMS-transistoriin verrattuna. Koska avausjännite voi olla 0, DS:n ja DS:n välinen paine-ero ei ole suuri, mikä on edullisempaa kuin NMOS-transistorissa.
04 Sulakesuojaus
Monien yleisten elektronisten tuotteiden virtalähdeosan avaamisen jälkeen sulakkeen kanssa virtalähde kääntyy väärin päin, ja suuren virran vuoksi piiriin tulee oikosulku, jonka jälkeen sulake palaa. Tämä suojaa piiriä, mutta tällä tavoin korjaus ja vaihto ovat hankalampia.
Julkaisun aika: 08.07.2023
