當前位置:首頁 > 電源電路
[導讀]通常,常見的簡單設計方法是使用外部保護二極管,通常是瞬態電壓抑制器(TVS)二極管,安裝在信號線和電源線或接地線之間。

過壓保護是一個關鍵的設計考量因素和挑戰,因為要保護系統不受過壓影響通常需要用到更多部件,但是這些附加部件經常會對系統產生影響,在最壞的情況下,甚至會產生錯誤信號。除此之外,這些部件會額外增加成本,還會進一步加重空間限制問題。因此,在設計保護電路時,傳統的解決方案往往需要在系統精度和保護等級之間做出妥協。

通常,常見的簡單設計方法是使用外部保護二極管,通常是瞬態電壓抑制器(TVS)二極管,安裝在信號線和電源線或接地線之間。TVS二極管相當有用,因為他們可以快速對瞬態的電壓峰值作出反應。圖1左側所示的就是這種類型的外部過壓保護。

t7.jpg

圖1.采用額外的分立式組件的傳統型過壓保護設計

如果發生正瞬態電壓脈沖過壓,電流會通過D1流向VDD以箝位此正瞬態電壓脈沖,電壓因此受限,箝位電壓等于VDD加上二極管上的正向電壓。如果脈沖是負的,并且小于VSS,那么上述功能同樣適用,只是換作通過D2鉗位到VSS。但是,如果不加以限制過壓引起的泄漏電流,則可能會損壞二極管。出于這個原因,會在路徑中加裝一個限流電阻。在非常惡劣的環境條件下,輸入端的雙向TVS二極管通常用于增強保護。

這種類型的保護電路的缺點包括增加信號上升和下降時間以及電容效應。此外,當電路處于斷電狀態時,不提供任何保護。

實際的器件,例如模數轉換器(ADC)、運算放大器等,通常都內置保護功能。如圖1右側所示,此保護功能由開關架構構成。從圖1還可以看出,電源軌兩側都配有輸入端和輸出端保護二極管。這種設置存在缺點,當浮動信號在斷電狀態(IC沒有通電)下出現時,開關可能會像處于活動狀態一樣(即使設置為關閉),電流會流經二極管和電源軌。這種現象將允許電流通過信號線路,導致信號線路失去保護。

故障保護開關架構

解決上述問題的一種方法是使用配有雙向ESD單元的故障保護開關架構,如圖2所示?,F在,ESD單元會通過不斷比較輸入電壓和VDD或VSS上的電壓來箝位瞬時電壓,而非使用輸入端TVS二極管。長時間過壓時,下游開關會自動打開。如此一來,輸入電壓不再受箝位在電源軌道上的保護二極管限制,而是由開關的最大額定電壓限制。除此以外,還可以實現更高的系統魯棒性和可靠性,且不會對實際信號及其精度產生影響。此外,開關關斷時泄漏電流非常低,所以也不需要使用額外的限流電阻。

t8.jpg

圖2.配有集成式雙向ESD單元的過壓保護

ADI公司(ADI)提供的四通道單刀單擲(SPST)開關ADG5412F采用了這種輸入結構。無論現有電源多大,此開關都可以承受高達±55 V的永久過壓。這四個通道每個通道上集成的ESD單元都可以箝位高達5.5 kV的瞬態電壓。在過壓條件下,只有受影響的通道會打開,其他通道繼續正常工作。

換一批

延伸閱讀

[工業控制] 穩壓芯片詳談(五),ADP2381穩壓芯片過壓保護介紹

穩壓芯片詳談(五),ADP2381穩壓芯片過壓保護介紹

穩壓芯片在眾多器件中均有所應用,對于穩壓芯片,小編曾帶來諸多文章,如穩壓芯片發展前景、7805穩壓芯片的介紹等。本文對于穩壓芯片的介紹,主要在于介紹ADP2381穩壓芯片的過壓保護。如果你對本文涉及的穩壓芯片相關內容存在一定興趣,不妨繼續往...

關鍵字: 過壓保護 穩壓芯片 adp2381

[電源電路] 手機快充或成標配

手機快充或成標配

相信很多用戶都曾有過這個疑問,那就是快充技術究竟與手機有關,還是與充電器有關?“快充”作為一整套的技術流程,其實并不能單一地靠手機或者充電器獨立完成這一過程,它需要手機內置的電源管理芯片和充電線以及充電器協調合作,才...

關鍵字: 快充 高電壓 電源其他電源電路

[電源電路] 折疊屏可能是5G顯示最好方案

折疊屏可能是5G顯示最好方案

趙勇說,過去十年TCL華星光電見證了中國面板業從弱到強發展過程?,F在,我們在關注柔性OLED的發展。從智能手機的市場趨勢可以看到,未來五年手機總量會有小幅增長,在不同的屏幕中只有柔性OLED板塊有快速的增長。未來五年中,柔性屏、折疊屏會怎樣...

關鍵字: 5G 折疊屏 電源其他電源電路

[電源電路] 教你怎樣計算差壓液位計量程

教你怎樣計算差壓液位計量程

根據被測液體的密度 液面最高、最低的高度 計算:正壓室的最大壓力P+ 負壓室的最大壓力P- 差壓液位計的測量范圍是P-~P+ 量程是ΔP=P+-P-。 差壓液位計怎么遷移和設置 正常情況下,差壓變送器一般不需要進行...

關鍵字: 電源其他電源電路 差壓液位 計量程

[電源電路] 國內半導體行業多點開花

國內半導體行業多點開花

近些年,隨著對通信芯片領域的不斷探索,作為國內芯片產業的龍頭企業,華為在5G領域實現的技術突破,已經處于世界領先地位。與此同時,國內對于芯片產業的重視程度也與日俱增,受益于政策扶持力度的不斷加碼,不僅是通信芯片領域,包括存儲芯片、解碼芯片以...

關鍵字: 半導體 ai芯片 電源其他電源電路

電源電路

11273 篇文章

3921 閱讀

關注

0 人關注

發布文章

技術子站

米客mik聊天赚钱靠谱吗 今日股票大盘行情 重庆麻将倒倒胡技巧 2018年马会免费资料 浙江6+1玩法 网上有什么赚钱的a 股票开盘收盘时间 至尊棋牌最新版 股票怎么玩手机 体彩幸运赛车开奖直播 2020精选六肖中特