漫谈二极管防电源反接电路

使用新的电源，第一次给设备供电时，要特别注意电源的正负极性标注。

比如电源适配器，铭牌上面有标注插头的极性。

这个符号说明插头的里面是正极，外面是负极，即“内正外负”。

但是也有反过来的，下面这款是“内负外正”。

所以在给设备接入电源时，一定要注意区分正负极。不要像这位妹纸那样，正负反接，然后电路板冒烟，烧起的火花有时候可吓人了。

 

当然，如果运气好的话，电路板中有防电源反接电路，就不怕烧毁电路了！

 

最简单的防电源反接电路，就是加一个二极管：

1、当正常接入电源正负极时，二极管D1导通，电路负载正常工作。

2、当错误地将电源的正负极反接时，因具有单向导电性的二极管反向截止，电路不能从GND去到Vin形成回路，从而电路负载受到保护。

这种用二极管防电源反接的方案最简单，成本低。

选用的二极管，主要关注6个参数，下面以二极管1N5819的数据手册来举例。

 

下图是该厂家1N5819数据手册中的“Absolute Maximum Ratings”绝对最大额定值表格。

①、Peak Repetitive Peak Reverse Voltage：重复性峰值反向电压。这里最大能到40V。

②、RMS Reverse Voltage：反向有效值电压。反向电压的有效值不要超过28V，设计上这里要注意留余量，余量建议按80%设计，所以正负反接的电源，其电压不要超过 28 x 80% = 22.4V。

③、Average Rectified Rectified Current：应为Average Forward Rectified Current，平均正向整流电流。也就是二极管正向导通时，流过的平均电流，这里是1A。设计上要注意留余量，余量建议按80%设计，而且是让二极管正常工作时，常态流过的最大电流不要超过1 x 80% = 0.8A，瞬间峰值电流可以超过这个值。

④、Peak Forward Surge Current：峰值正向浪涌电流。关注下就好，这里最大能到40A，超过可能会损坏。

再来看"Electrical Characteristics"电气特性表格。

⑤、Forward voltage：正向电压。当二极管正向导通时，它的最大二极管压降是0.5V。这个参数要重点关注，因为二极管压降大了会导致后续电路过压过低。

⑥、Reverse voltage leakage：应为“电压反向时的漏电流”。当二极管加上反向电压时，会有漏电流。这个参数关注下就好，我们把二极管用在防电源反接，一般不会有问题。

这个二极管防电源反接电路最大的优点是成本低，问题是：

会产生二极管压降，有些低压供电的电路，接受不了这个电压降。

二极管的正向导通电流不能过大，也就限制了负载电流不能太大。

如果要避免二极管压降、导通电流受限制的问题，那么可以采用以下的二极管防反接电路：

由于加入了保险丝F1，成本会上升一些。

电路分析：

1、当正常接入电源正负极时，二极管D1不导通，电路负载正常工作。

2、当错误地将电源的正负极反接时，二极管D1导通，将负载两端的反向电压钳位在二极管的导通压降（约0.7V），从而负载相当于被旁路保护。注意负载能承受的最大反向电压，要大于二极管的正向导通压降。这个电路的保险丝可以选用自恢复保险丝。

写在最后：

这里分享了两个“二极管防电源反接电路”，在这两个电路中，是否可以使用有极性的电容？

　　审核编辑：汤梓红