防反接電路、防倒灌電路、過流保護電路

硬件筆記本

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" l4 V. b3 B  a3 B5 O防反接電路
常見的措施：
1.通過機械結構的設計 讓接線端子 正確接入時能匹配上，不正確時 匹配不上
2.通過線的顏色做區(qū)分
3.通過電路的設計

+ J% j$ l+ A7 y8 l% `; b防反接電路匯總：
/ j- @3 I; D# m9 n5 B典型電路類型：
9 Y4 e) A4 X$ J* D4 T1.二極管防反接（不常用）
二極管有 0.7的導通壓降 如果有大電流經(jīng)過的時候就會發(fā)熱 功率比較高。（一般選用 肖特基二極管導通壓降比較低  也要考慮反向電壓）
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- j! O3 C$ u1 ]# l+ c. k2.保險絲和二極管（穩(wěn)壓二極管）防反接
二極管并聯(lián)到電路中。二極管要考慮導通電流和反向耐壓等參數(shù)
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# c3 ?# G) j3 d. N6 ]+ M8 d3.橋式整流電路看好電路圖的 電源和負載的兩端接哪
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! A, @. D5 B  o: C" P  I* [5 o
6 o  G; ~. Q, k. t3 [: y* o2 A4.MOS管防反接（用得比較多的一種）PMOS：
在 PMOS 管防反接電路中，柵極那邊的兩個電阻主要起到限流和保護的作用。
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3 e" Y* y% x# t; b, X5 A這些電阻的阻值通常根據(jù)具體的電路設計要求來選擇，一般需要根據(jù) PMOS 管的特性和工作電壓來確定。
* S( A9 I0 M6 ~) D) y, x9 |5 S旁邊的二極管是一個穩(wěn)壓保護二極管 為了保護GS之間的電壓不會過高從而損壞二極管

在電路分析中 pmos導通和體二極管無關。mos的源漏是相對的。對pmos，電壓高的是s，低的是d。正常上電時，3腳電壓高，所以這時3腳是s，g比s低，所以管子導通（圖中的D S應該反過來）。
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* J& |% u7 K# Q2 y) B( a

0 h) u! n: Z+ \, [( dNMOS：
( }1 m, s5 s/ v3 g* d8 p- INMOS 如果 正接 Vg=2V Vs=0V 所以 DS導通 形成回路
                 反接  Vg=0   Vs=5V  所以DS不導通  形成不了回路


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防倒灌電路
什么是倒灌？
1.開關電源給負載供電， 如果負載是電池或者其他感性負載（比如像 電機 有線圈 當電源突然斷掉時 會產生感應電動勢）時， 當220V斷掉的時候，可能會出現(xiàn) 電池反向給開關電源 的 輸出端 供電，導致開關電源的一些莫名損壞。
9 p/ d; }: C: w1 x5 _1 l7 X2.系統(tǒng)在不同的 輸出電壓 之間 切換時，會存在高壓電壓倒灌到低壓電壓源中。關注@電路一點通
例如：系統(tǒng) 有兩個電源供電 比如 一個電池 一個 充電器 充電器的電壓一般會高于電池 如果沒有防倒灌的電路 可能充電器的電壓會直接倒灌給電池 造成電池的損壞。
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, V4 t1 {" a- {7 A9 w( ~2 u- T1.二極管串聯(lián)防倒灌電路：
該電路  二極管選型要 選取電源 額定輸出電流的（5-10）倍 并且可以加 散熱片。
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2.雙MOS組成的防倒灌電路
電路分析：
$ t  ]% ?- K* q2 T7 A1 E正常情況下（無電流倒灌）  ON/OFF接口可以進行IO口控制也可以直接通過VIN控制，
, u9 _- ~8 i( \. Y; v/ O所以這次就以 VIN的有無 來控制  VIN輸入電壓到三極管，三極管導通（基極電壓大于發(fā)射極），由于三極管下連的是地，所以 PMOS管的柵極電壓為0， Vgs=-Vin 所以導通 所以 兩個PMOS管導通。


! C+ K9 Z) R5 m當輸入電壓突然沒有的時候， Vin沒有 所以 三極管Vb=0  Vbe


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3.雙MOS組成電源自動切換電路（前提 VCC>電池電壓）
: ]' ]2 {3 Y; J  C/ K4 R9 e4 qBat Charge 為電池電壓
. D8 k( W) h1 C- N" i$ K, rVCC為系統(tǒng)電壓
當只用電池電壓供電時：
MOS管Q9 柵極g為0V  源極S Vs=V電池 Vgs=-V電池 PMOS導通 Q9導通了 Q10也導通了 ，然后給到 單片機VCC_mcu。
只有VCC時：
通過LDO Vout 通過二極管給到MCU進行供電   Q9和Q10的G都是Vout的電壓 所以不導通。VCC_MCU=Vout-二極管的壓降關注@電路一點通
當VCC和電池同時供電時：
+ s2 B" h3 S7 L. s/ w2 jQ9柵極電壓為VCC  對于MOS管 Vgs=Vout-V電池  所以MOS管不導通， Q10 g極 Vg=Vout  Vs=Vout-V二極管   Vgs>0 所以也截止 。
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% O8 m7 ?; g8 O1 H" L4.雙三極管鏡像電路防倒灌
Vin 經(jīng)過三極管 由于是PNP三極管  Vb連接地=0V Ve=Vin 所以三極管Q6導通  導通之后就會有管壓降 所以 Vb的電壓=Vin-0.6V   Q7 Ve=Vout-0.6V 需要滿足 Ve>Vb 三極管Q7才會導通 但Vout會大于Vin  所以會是截止的。
  k7 q6 Q* e5 ]1 y% L# r' C正常工作時 Q5 Q6導通 Q7不導通 ， 當出現(xiàn)倒灌時 Q5 Q6不導通 Q7導通  

過流保護
, m9 }1 |, |$ K+ N3 GESP：靜電放電(一般在芯片內部電路)
, P- B: R' I' j; JESD相關概念及模型
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7 t0 G, }! ~: p6 s$ T人體放電：人體帶的電荷  然后觸碰芯片管腳， 芯片其他管腳正好有個接了地 產生電流 損壞芯片
機器放電模式：機器觸碰芯片的時候，  帶電金屬體 觸碰芯片
, z  E* V2 V5 W  n& e  r0 K' w) ?元件充電：芯片可能在搬運啥的過程中  本身 被充電了 當夾具夾住的時候可能就通過夾具釋放出來了
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6 @. x! S/ N2 G$ ]8 u( rESD保護概念
在芯片內部 提供ESD的電流路徑 以免ESD放電的時候 靜電電流流入芯片內部對芯片造成傷害 從而保護電路
2 y, X! s$ w& ^* R  q下圖 PAD可以當做芯片引腳 如果沒加保護電路， 以人體放電為例，手碰到了 PAD1 PAD2接地 電流直接沿著紫色虛線的方向走從PAD1到PAD2，直接燒毀芯片。
藍色的這些都是ESD保護 這些電路能在發(fā)生ESD的時候 能瞬間導通 把電流引導出去 且是可逆的 不會被靜電所損傷

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ESD保護示例

利用二極管（齊納二極管）的正向導通和反向擊穿特性可實現(xiàn)最基礎的ESD保護電路
如果來了ESD PAD1和PAD3形成回路
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