漫談二極管防電源反接電路

使用新的電源，第一次給設(shè)備供電時(shí)，要特別注意電源的正負(fù)極性標(biāo)注。

比如電源適配器，銘牌上面有標(biāo)注插頭的極性。

這個(gè)符號(hào)說(shuō)明插頭的里面是正極，外面是負(fù)極，即“內(nèi)正外負(fù)”。

但是也有反過(guò)來(lái)的，下面這款是“內(nèi)負(fù)外正”。

所以在給設(shè)備接入電源時(shí)，一定要注意區(qū)分正負(fù)極。不要像這位妹紙那樣，正負(fù)反接，然后電路板冒煙，燒起的火花有時(shí)候可嚇人了。

當(dāng)然，如果運(yùn)氣好的話，電路板中有防電源反接電路，就不怕燒毀電路了！

最簡(jiǎn)單的防電源反接電路，就是加一個(gè)二極管：

1、當(dāng)正常接入電源正負(fù)極時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，電路負(fù)載正常工作。

2、當(dāng)錯(cuò)誤地將電源的正負(fù)極反接時(shí)，因具有單向?qū)щ娦缘亩O管反向截止，電路不能從GND去到Vin形成回路，從而電路負(fù)載受到保護(hù)。

這種用二極管防電源反接的方案最簡(jiǎn)單，成本低。

選用的二極管，主要關(guān)注6個(gè)參數(shù)，下面以二極管1N5819的數(shù)據(jù)手冊(cè)來(lái)舉例。

下圖是該廠家1N5819數(shù)據(jù)手冊(cè)中的“Absolute Maximum Ratings”絕對(duì)最大額定值表格。

①、Peak Repetitive Peak Reverse Voltage：重復(fù)性峰值反向電壓。這里最大能到40V。

②、RMS Reverse Voltage：反向有效值電壓。反向電壓的有效值不要超過(guò)28V，設(shè)計(jì)上這里要注意留余量，余量建議按80%設(shè)計(jì)，所以正負(fù)反接的電源，其電壓不要超過(guò) 28 x 80% = 22.4V。

③、Average Rectified Rectified Current：應(yīng)為Average Forward Rectified Current，平均正向整流電流。也就是二極管正向?qū)〞r(shí)，流過(guò)的平均電流，這里是1A。設(shè)計(jì)上要注意留余量，余量建議按80%設(shè)計(jì)，而且是讓二極管正常工作時(shí)，常態(tài)流過(guò)的最大電流不要超過(guò)1 x 80% = 0.8A，瞬間峰值電流可以超過(guò)這個(gè)值。

④、Peak Forward Surge Current：峰值正向浪涌電流。關(guān)注下就好，這里最大能到40A，超過(guò)可能會(huì)損壞。

再來(lái)看"Electrical Characteristics"電氣特性表格。

⑤、Forward voltage：正向電壓。當(dāng)二極管正向?qū)〞r(shí)，它的最大二極管壓降是0.5V。這個(gè)參數(shù)要重點(diǎn)關(guān)注，因?yàn)槎O管壓降大了會(huì)導(dǎo)致后續(xù)電路過(guò)壓過(guò)低。

⑥、Reverse voltage leakage：應(yīng)為“電壓反向時(shí)的漏電流”。當(dāng)二極管加上反向電壓時(shí)，會(huì)有漏電流。這個(gè)參數(shù)關(guān)注下就好，我們把二極管用在防電源反接，一般不會(huì)有問(wèn)題。

這個(gè)二極管防電源反接電路最大的優(yōu)點(diǎn)是成本低，問(wèn)題是：

會(huì)產(chǎn)生二極管壓降，有些低壓供電的電路，接受不了這個(gè)電壓降。

二極管的正向?qū)娏鞑荒苓^(guò)大，也就限制了負(fù)載電流不能太大。

如果要避免二極管壓降、導(dǎo)通電流受限制的問(wèn)題，那么可以采用以下的二極管防反接電路：

由于加入了保險(xiǎn)絲F1，成本會(huì)上升一些。

電路分析：

1、當(dāng)正常接入電源正負(fù)極時(shí)，二極管D1不導(dǎo)通，電路負(fù)載正常工作。

2、當(dāng)錯(cuò)誤地將電源的正負(fù)極反接時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，將負(fù)載兩端的反向電壓鉗位在二極管的導(dǎo)通壓降（約0.7V），從而負(fù)載相當(dāng)于被旁路保護(hù)。注意負(fù)載能承受的最大反向電壓，要大于二極管的正向?qū)▔航?。這個(gè)電路的保險(xiǎn)絲可以選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。

寫在最后：

這里分享了兩個(gè)“二極管防電源反接電路”，在這兩個(gè)電路中，是否可以使用有極性的電容？