二級管在電路中防電源接反的應用

2020-12-05 技術閒聊

熟悉二極體的特性就知道,二極體顯著的一個特性就是單向導電性

如圖所示,在電源的正極上接個二極體,由二極體的單向導電性可知,

此時,電源與負載形成一條迴路,負載可正常工作。

當電源正負極接反時,如圖所示:

當電流流過二極體處時,由於二極體的單向導電性,阻止了電流流過,此時的負載無法構成迴路,對負載電路沒有任何影響。

假如沒有這個防電源接反二極體,當電源接反時,此時負載電路構成迴路,負載流過的電流與正常情況不一樣,從而導致負載電路燒毀。

一般情況下,電路板輸入電源中都會加二極體來防止電源接反時,而燒毀電路板。防反二極體一般接在電源輸入端的正極上,當然也可接在負極上。

通常用肖特基二極體作為防反二級管。

肖特基二極體,是功耗低、超高速的半導體器件。其最顯著特點是反向恢復時間極短(可以小到幾納秒),正嚮導通壓降0.4V左右。其主要用於高頻、低壓、大電流整流二極體、續流二極體、保護二極體,也有在微波通信等電路中作整流二極體、小信號檢波二極體使用。在變頻器、通信電源等應用中比較常見。

如上圖所示,二極體起電路電源正負極接反作用。電容C為電路板上的電源濾波電容。一些電子初學者在搞電子製作或維修時,有時會因電源極性接錯而損壞電路板上的元器件。若在電路板的正電源輸入端串接二極體就可以避免這種情況的發生。上圖中,若電源極性未接錯,則二極體導通,如同一個閉合的開關(這裡忽略其0.4V左右的正向壓降),電路板得電工作。若電源極性接反,二極體反偏截止,此時二極體如同一個斷開的開關,從而保護了電路板上的元器件不會損壞。

拓展:一種無極電路

上面單二極體防反接原理,只有當電源正負極接線正常時電路板才能正常工作。

下面介紹一種方法:電源正負極接反一樣可以正常工作的電路原理。

具體原理如圖所示。

(1)當輸入IN1為正,IN2為負時,D1導通,D3截止,正電壓電流從D1流向電路板正極;D4導通,D2截止,電路板負極電流由D4流向IN2,形成一條完整的迴路,電路板正常工作。

(2)當輸入IN2為正,IN1為負時,D2導通,D4截止,正電壓電流從D2流向電路板正極;D3導通,D1截止,電路板負極電流由D3流向IN1,形成一條完整的迴路,電路板正常工作。

總結:此電路的優點是,無論電源的正負極如何接線,電路板一樣正常工作;缺點是,整個迴路有兩個二極體的壓降。

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