防止DC電源反接的方法——SS14的用法
電源是PCB板的重要部分,每個晶片都需要電源供給。晶片其實是挺脆弱的,只要正負接反得話,大多數就會掛掉,相信很多人都有慘痛經歷,我也不例外,從開始到現在估計也廢了好幾百RMB。大多數反接的情況其實是可以避免的,所以要想辦法防止電源反接。
防止DC電源輸入反接的3種
1)串聯有4只二極體的全橋。優點是無論正接、反接,電源都能正常工作。缺點是要損失1.2V ~ 1.4V的電壓。
2)串聯有1只二極體。優點是電路簡單、可靠。但有0.7V的壓降。
3)串聯自恢復保險,在保險後面的電源正、負極反向並聯1只二極體。優點輸入電壓沒有損耗。缺點是成本較高。當然亦可把自恢復保險換成普通保險絲。這樣材料成本雖然降低,但維護成本反而大大增加。
對於第一種方法,可以用肖特基二極體SBD(Schottky Barrier Diode)代替普通的二極體。肖特基二極體的優點在於正向偏置電壓較低,這樣的話損失的壓降小。
至於肖特基二極體SBD的具體原理,可以參考下面一篇文章:
整理橋式防護電路
Altera的DE2的原理圖上有這樣的防護設計。無論輸入電源正接還是反接,都可以正向導通。
具體整流橋的原理可以參考網友Yoghourt的《初學者對於Cyclone II 開發板電源選擇的看法》一文。
1、3腳是連在一起的。當2腳接正(+),3腳/1腳接負(-)時,①通道導通(D6、D8正向導通,D6、D7反向截止)。
當2腳接負(-),3腳/1腳接正(+)時,②通道導通(D6、D8反向截止,D6、D7正向導通)。
肖特基二極體SS14
在這種整流橋式的防護電路中用的比較多的肖特基二極體是SS14。
同系列的有SS12、S13、S14、S15、S16、SS18、S100。後面一個數值分別表示反向耐壓值(Maximum Repetitive Reverse Voltage),SS12反向耐壓為20V,S100反向耐壓值為100V。
SS和SK是一樣的,sk1*平均整形正向電流(Average Rectified Forward Current)是1A,sk3*是3A,sk5x是5A,sk1x後面的x是對應的電壓.因為sk**和1N58指標相似,所以一般互用。1N58系列是直插晶片。
SS/SK系列尺寸大小
SS、SK系列的貼片肖特基二極體的封裝基本都是DO-124AB。但我買了SS34後發現,比DataSheet上的封裝小,與1206相近。因為這系列有很多國產貨,尺寸大小各不相同,所以還是以實際買到的為準。
SS/SK系列正負
有一白色標誌的為陰極(負極)。
實際測量
整流橋採用4個SS34(3A正向電流、40V反向耐壓)。輸入為AC/DC的電源介面卡,DC輸入電壓為5.18V(標稱5V),2.5A。輸出為4.54V。輸出電壓對於輸入電壓的2個二極體電壓的壓降(5.18V-4.54V=0.64V)。每個SS34的正向壓降為0.32V小於0.5V(3A時),因為這是負載小的情況。從下圖也可以看出SS34正向壓降與正向電流的關係。
DC插頭選擇
本文主要參考下面兩篇文章:
1) 『整理』關於cycloneII開發板電源的選擇 -- yoghourt's Blog
2) 整流橋電路測試 -- 特權's Blog——永遠忠於年輕時的夢想!
參考資料:
4) DACO SEMI SK32 THRU SK3A0 資料手冊