การใช้ไดโอดเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นโดยไม่ทำให้แรงดันตก

เพื่อเพิ่มกำลังไมโครคอนโทรลเลอร์ของฉัน (ATmega8) ฉันกำลังใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า ~ 5.4V ฉันต้องการให้แน่ใจว่าฉันไม่ได้ตั้งใจเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันในการย้อนกลับและคิดไดโอดจะเป็นวิธีที่ดีที่จะบรรลุเป้าหมายนี้เป็นจากสิ่งที่ผมได้เรียนรู้เพื่อให้ห่างไกลไดโอดยอมให้กระแสไหลในทิศทางหนึ่งและบล็อกในอื่น ๆ

แต่สิ่งที่ฉันเรียนรู้คือไดโอดสร้างแรงดันตกคร่อม ฉันมีไดโอดทั่วไปสองสามตัว (1N4001, 1N4148 และอื่น ๆ ) และต้องการใช้พวกเขาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าวโดยไม่ต้องลดแรงดันไฟฟ้าเพราะมันจะต่ำเกินไปที่จะให้พลังงาน IC

คำถามของฉันคือมีวิธีการทำเช่นนี้กับไดโอดหรือไม่ หรือฉันต้องการส่วนประกอบอื่น ๆ (ถ้าเป็นเช่นนั้นคุณจะแนะนำอะไร)

คุณทำไม่ได้ต้องการให้แรงดันตกตํ่าที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ATmega8 ถูกระบุไว้สำหรับการดำเนินการ 2.7 V ถึง 5.5 V และ 5.5 V นั้นจริงคือ 5.0 V ที่มีระยะขอบบางส่วน ในแผ่นข้อมูลคุณจะเห็นพารามิเตอร์หลายตัวระบุไว้ที่ 5 V.

แรงดันไฟฟ้าของคุณคือ ~ 5.4 V. "~" หมายถึงอะไร ว่ามันอาจแตกต่างกันไปไม่กี่เปอร์เซ็นต์? 3% ที่สูงขึ้นจะให้ 5.56 V ซึ่งไม่ได้มาตรฐาน มันจะไม่ทำให้ AVR เพิ่มขึ้นในเปลวไฟ แต่มันก็เป็นนิสัยที่ดีที่จะยึดติดกับรายละเอียด

ดังนั้นปล่อยให้แรงดันตก อนุญาตให้ลดลง 500 mV ATmega จะกิน mA เพียงไม่กี่สิบ 1N4148 จะลดลงโดยทั่วไปคือ 900 mV ที่ 50 mA ซึ่งฉันยอมรับอย่างยินดี แต่คุณอาจพบว่าสูงเกินไป ในกรณีที่ไปสำหรับSchottkyเช่นเดียวกับที่แนะนำในคำตอบอื่น ๆ คุณไม่ต้องการไดโอด Schottky ที่มีแรงดันลดลง 100 mVจงเลือกหนึ่งตัวที่มีสเปคต่ำกว่า อันนี้จะลดลง 450 mV ที่ 100 mA

ไดโอดที่เกิดขึ้นจริงถูก จำกัด โดยกฎหมายของฟิสิกส์ [tm] แรงดันที่เกิดขึ้นจริงจะขึ้นอยู่กับกระแสและแรงดันและอุปกรณ์ที่ใช้ แต่ในฐานะที่เป็นแนวทางภายใต้การโหลดที่น้อยมากไดโอด Schottky อาจจัดการค่อนข้างต่ำกว่า 0.3V แต่โดยทั่วไปจะเพิ่มขึ้นเป็น 0.6V + ตามวิธีการโหลดสูงสุด อุปกรณ์ที่มีกระแสสูงอาจมีแรงดันตกไปข้างหน้ามากกว่า 1V ไดโอดซิลิคอนนั้นแย่ลงกว่าสองถึงสามเท่า

การใช้ MOSFET แทนไดโอดจะมีช่องทางต้านทานเพื่อให้แรงดันตกคร่อมตามสัดส่วนของกระแสและอาจต่ำกว่าไดโอดมาก

การใช้ P Channel MOSFET ดังที่แสดงด้านล่างจะทำให้ MOSFET เปิดใช้งานเมื่อขั้วแบตเตอรี่ถูกต้องและปิดเมื่อแบตเตอรี่กลับด้าน วงจรและอื่น ๆ จากที่นี่ฉันได้ใช้ข้อตกลงนี้ในเชิงพาณิชย์ (โดยใช้การจัดเรียงภาพสะท้อนกับ N Channel MOSFET ในการเป็นผู้นำภาคพื้นดิน) เป็นเวลาหลายปีและประสบความสำเร็จ

เมื่อขั้วแบตเตอรี่ไม่ถูกต้องประตู MOSFET จะเป็นค่าบวกเมื่อเทียบกับแหล่งที่มาและ MOSFET ของเกตทางเข้าจะมีความเอนเอียงย้อนกลับดังนั้น MOSFET จึงปิด

เมื่อขั้วแบตเตอรี่ถูกต้องประตู MOSFET จะเป็นลบเมื่อเทียบกับแหล่งที่มาและ MOSFET นั้นให้ลำเอียงอย่างถูกต้องและโหลดกระแส "เห็น" บน FET Rdson = ตามความจริง ค่านี้ขึ้นอยู่กับ FET ที่เลือก แต่ 10 FIO มีความสัมพันธ์กัน ที่ 10 mOhm และ 1A คุณจะได้รับเพียง 10 milli-Volt drop แม้แต่ MOSFET ที่มี Rdson 100 milliohm จะลดลงเพียง 0.1 โวลต์ต่อแอมป์ที่ดำเนินการซึ่งน้อยกว่าแม้แต่ไดโอด Schottky

แอปพลิเคชั่น TI หมายเหตุวงจรป้องกันกระแสย้อนกลับ / แบตเตอรี่

แนวคิดเดียวกันกับข้างต้น รุ่นช่อง N & P MOSFET ที่อ้างถึงเป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น โปรดทราบว่าแรงดันเกต Vgsth จะต้องต่ำกว่าแรงดันแบตเตอรี่ต่ำสุด

สองความคิด:

1. ใช้ Schottky diode แทนไดโอด PN junction ปกติ ไดโอด Schottky มีแรงดันไฟฟ้าตกน้อยกว่า PN ไดโอด
2. เชื่อมต่อไดโอดข้ามแหล่งจ่ายเพื่อให้ปกติกลับลำเอียง เมื่อเชื่อมต่อพลังงานไปข้างหลังไดโอดจะดำเนินการและป้องกันไม่ให้แรงดันย้อนกลับเกินแรงดันไปข้างหน้าของไดโอด คุณจะต้องมีแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้า จำกัด หรือฟิวส์ต้นน้ำของไดโอดเพื่อไม่ให้มีกระแสไฟฟ้าไม่ จำกัด

• เพาเวอร์ไดโอด Schottky จะให้แรงดันไฟฟ้าต่ำถึง 0.2V
• มีตัวเชื่อมต่อมากมายที่ไม่สามารถเสียบกลับด้านได้
• หลายคนใช้ขั้วต่อสามพินที่มีสายไฟสองเส้นเชื่อมต่ออยู่ ในกรณีนี้การเสียบกลับกันไม่ได้เชื่อมต่อสายไฟทั้งสอง

พวกคุณพลาดวิธีรับไดโอดแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ ใช้ 2 ไดโอดพูด 1Nwhocares ตั้งค่าแบบไบอัสแบบหนึ่งต่อผ่านตัวต้านทานให้รับ. 6V หรือมากกว่านั้นและนำไปใช้กับขั้วบวกของไดโอดอีกตัวหนึ่งผ่านตัวต้านทานตัวที่สอง เรียกใช้แคโทดที่สองของไดโอดเพื่อกราวด์ด้วยตัวต้านทานตัวที่สาม ตอนนี้ไดโอดตัวที่สองนั้นจะเอนเอียงโดยไดโอดตัวแรก ใส่ค่าสูงสุดของอินพุตไปที่ขั้วบวกของไดโอดตัวที่สองเพื่อแยก DC Shazam สัญญาณ AC อินพุตจะถูกแก้ไขโดยไม่มีแรงดันไดโอดที่ประเมินค่าได้ ลืมเจอร์เมเนียมและ Shottkys อย่างดีที่สุดคุณจะได้รับเช่น. 3 v. ง่ายต่อการปรับวงจรของฉันเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า. 05 ที่ลดลง เพียงแค่ทำให้กระแสแรกของไดโอดสูงขึ้นเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ทำให้เปรียบเทียบตัวเปรียบเทียบข้ามเป็นศูนย์สวยจริงๆ บอกได้ดีว่าเกิดจากข้อผิดพลาดของเฟส ปรับแต่ง? ใส่หมวกข้ามไดโอดแรกกำจัดเสียงรบกวน ทำให้ตัวต้านทานไปที่ขั้วบวกของไดโอดตัวที่สองค่อนข้างใหญ่ ช่วยด้วยสัญญาณขนาดเล็ก

ไดโอด Schottky จะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ดีและมันก็เป็นสิ่งที่ฉันเลือกสำหรับการป้องกันขั้วไฟฟ้าเส้นทางบนบอร์ดพัฒนา PIC ที่ฉันทำในสัปดาห์นี้ ไดโอด Schottky มีแรงดันตกคร่อมต่ำมากเมื่อเทียบกับไดโอดประเภทอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุประสงค์ทั่วไป การใช้งานที่นิยมสำหรับไดโอด Schottky คือการใช้พวกเขาสำหรับวงจรความถี่สูงเนื่องจากพวกเขามีความเร็วในการเปลี่ยนอย่างรวดเร็วแม้ว่าพวกเขาจะเป็นที่รู้จักกันสำหรับแรงดันตกไปข้างหน้าต่ำของพวกเขา อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบสำหรับพวกเขาคือแรงดันพังทลายที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับไดโอดชนิดอื่น หากคุณกำลังมองหาการป้องกันกระแสไฟฟ้าสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ 3.3v / 5v หรือแอปพลิเคชันแรงดันไฟฟ้าต่ำอื่น ๆ สิ่งนี้อาจเหมาะสำหรับคุณเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกต่ำน่าดึงดูดและแรงดันไฟฟ้าเบรกดาวน์ต่ำอาจสูงกว่าที่คุณต้องการ เลือกไดโอดที่มีรายละเอียดที่ตรงกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่คุณต้องการในการดึงกระแสไฟฟ้าที่คาดไว้, การโหลดกระแสไฟฟ้าและแรงดันพังทลาย Digikey.com ทำให้เป็นเรื่องง่ายมาก ควรตรงไปตรงมามาก

เพื่อป้องกันวงจรจากขั้วกลับโดยใช้ไดโอด แต่ไม่มีไดโอดตกให้เปลี่ยนไดโอดด้วยฟิวส์และเชื่อมต่อไดโอดขนาดใหญ่พอสมควรในขั้วบวกด้านหลังรางไฟหลังจากฟิวส์แน่นอน จะต้องสามารถจัดการกับกระแสสูงสุดของฟิวส์ได้อย่างต่อเนื่องรวมถึงระดับพัลส์ที่สูงซึ่งโดยทั่วไปสามารถทำไดโอดได้

นี่คือการทำงานของอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าทั้งหมด พวกเขาสามารถดึงแอมป์หลายร้อยตัวที่ 12 โวลต์ แต่ขั้วกลับมีเพียงพัดฟิวส์เท่านั้น

วิธีแก้ปัญหาสำหรับอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟฟ้าน้อยก็คือการเปลี่ยนฟิวส์ด้วยตัวต้านทาน แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานสามารถน้อยกว่าไดโอดที่กระแสต่ำ

อีกวิธีคือใช้ไดโอดใน MOSFET เนื่องจาก MOSFET มีไดโอดอยู่ข้างใน เพื่อป้องกันการจ่ายกระแสไฟที่เป็นบวกให้ใช้อุปกรณ์ P-channel ในลักษณะที่ไดโอดป้องกันอุปกรณ์จากขั้วกลับด้านที่ประตูถูกปิด ตอนนี้คุณเพียงแค่ต้องสร้างตรรกะ (เช่นตัวต้านทานเดียวและไดโอดสัญญาณขนาดเล็ก) เพื่อเปิดประตูเมื่อขั้วถูกต้องจากนั้น. 6 โวลต์ไดโอดจะเปลี่ยนเป็นความต้านทาน Rds MAX ของ MOSFET MOSFET เปิดทั้งสองทิศทาง