在DIY的時候,很多情況都會把輸入電源插錯,因為電源適配器都是長的差不多的,一不留意就把12V輸出的適配器直接捅到5V的板子上了,結(jié)果就是燒器件,冒白煙。
那該如何杜絕這種情況的發(fā)生呢?過壓保護電路或許對你有所幫助,原理圖如下:
其實整個電路是比較簡單的,我們接下來簡單的分析一下保護原理。
(1)當輸入電壓Vin<5.1VA時,如Vin=5V時電路各個節(jié)點的電壓如下圖所示:
由于ZD3是5.1V的穩(wěn)壓管,所以當Vin=5V時并沒有滿足穩(wěn)壓管的導通條件,故三極管Q63的b極和e極都是5V,則Vbe=0V,滿足不了三極管Q63的導通條件,所以MOS管Q62的G極為低電平,滿足Vgs<0V,MOS管Q62導通。負載正常得電,設(shè)備工作正常。
(2)當輸入電壓5.1V>Vin<5.7V時,比如Vin=5.4V時,電路各個節(jié)點電壓如下圖所示:
由于Vin=5.4V,大于5.1V,故穩(wěn)壓管可以導通而且穩(wěn)定在5.1V。所以三極管的Q63 Vbe的電壓為:5.1V-5.4V=-0.3V,滿足不了Q63的導通條件(PN結(jié)的導通電壓要求為-0.7V),所以Q62還是處于導通狀態(tài),負載正常得電。
(3)當輸入電壓Vin>5.7V時,比如Vin=5.8V時,電路各個節(jié)點電壓如下圖所示:
由于Vin=5.8V,滿足穩(wěn)壓管的導通條件,故三極管Q63的b極為5.1V,所以Vbe=5.1V-5.8V=-0.7V,很明顯,這個壓差滿足了三極管Q63的導通條件,最終MOS管Q62的G極約等于5.8V,導致Vgs=0V,所以MOS管Q62截止,負載不得電,至此實現(xiàn)過壓保護的作用。最后:如果Vin電壓是其他的電壓值,可更換ZD3的型號來滿足電路要求,當然了,限流電阻R128也要留意,避免電流過大,燒毀ZD3。
一般來說,實際生活中,電源適配器最多的就是5V,12V,基本上很少有5.8V左右的輸出電壓。所以電路上還需做小小的更改,如下圖所示:
那就是加大限流電阻R128的阻值,避免輸入12V時,流過ZD3的電流過大,損壞ZD3。如果對于這個穩(wěn)壓二極管的限流電阻的計算不懂的小伙伴可以戳這篇文章: