防止DC电源反接的方法

干接点（干节点）和湿接点（湿节点）的定义、使用场合和调理方法Thursday, October 11, 2007 12:24:14 AM 发布:sunlight干接点好像是俗称，但是，实际上，在工业控制领域中，已经是一个标准的名词了。

干接点的定义：无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个接点之间没有极性，可以互换；常见的干接点信号有：1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等；2、各种按键；3、各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器；4、继电器、干簧管的输出；有干接点就有湿接点,是对于开关量而言的。

湿接点的定义是：有源开关；具有有电和无电的2种状态；2个接点之间有极性，不能反接；常见的湿接点信号有：1、如果把以上的干接点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，就是湿接点信号；工业控制上，常用的湿接点的电压范围是DC0～30V，比较标准的是DC24V；AC110～220V的输出也可以是湿接点，尽管这样做比较少；2、把TTL电平输出作为湿接点，也未尝不可；一般情况下，TTL电平需要带缓冲输出的，例如：7407、245、244等，与VCC等构成回路；244、245也可以跟gnd构成回路；才能驱动远方的光耦。

3、NPN三极管的集电极输出和VCC；4、达林顿管的集电极输出和VCC；5、红外反射传感器和对射传感器的输出；在工业控制领域中，采用干接点要远远多于湿接点，这是因为干接点没有极性带来的优点：1、随便接入，降低工程成本和工程人员要求，提高工程速度2、处理干接点开关量数量多3、连接干接点的导线即使长期短路既不会损坏本地的控制设备，也不会损坏远方的设备4、接入容易，接口容易统一干接点和湿接点的调理方法：采用光耦的光电隔离。

干接点的接入光耦，顺序如下：VCC－》限流电阻－》光耦LED－》干接点1－》干接点2－》GND也可以：VCC－》干接点1－》干接点2－》限流电阻－》光耦LED－》GND湿接点的接入光耦，顺序如下：湿接点1－》限流电阻－》光耦LED－》湿接点2湿接点如果是DC电源，如果湿接点1和2反了，显然打不开光耦；湿接点如果是AC电源，可以相反；举一个研华的8路继电器输出及8路隔离数字量输入卡PCI-1760的例子说明干接点和湿接点已经是标准的名词了。

DC-DC电源拓扑及其工作模式讲解一、DC-DC电源基本拓扑分类：开关电源的三种基本拓扑结构有Buck、Boost、Buck-boost（反极性Boost）。

如果电感连接到地，就构成了升降压变换器，如果电感连接到输入端，就构成了升压变换器。

如果电感连接到输出端，就构成了降压变换器。

基本拓扑图如下：1.Buck2.Boost3.Buck-Boost二、DC-DC复杂拓扑结构1.反激隔离电源（FlyBack）另外有些隔离电源拓扑就是通过基本拓扑增加变压器或者变化得到的，例如反激隔离电源（FlyBack）。

2.Buck+Boost拓扑本质是用一个降压“加上”一个升压，来实现升降压。

SEPIC拓扑：集成了Boost和Flyback拓扑结构3.Cuk、Sepic、Zeta拓扑通过基本拓扑直接组合，形成了三个有实用价值的拓扑结构：Cuk、Sepic、Zeta。

Cuk的本质是Boost变换器和Buck变换器串联，Sepic的本质是Boost和Buck-Boost串联，Zeta可以看成Buck和Buck-Boost串联。

但是里面有些细节按照电流的方向在演进的过程中调整了二极管的方向，两极串联拓扑节省了复用的器件。

通过这样串联和演进，产生了新的三个电源拓扑。

同时，如果我们把同步Buck拓扑串联同步Boost可以形成四开关Buck-Boost拓扑。

4.四开关Buck-Boost拓扑同时，如果我们把同步Buck拓扑串联同步Boost可以形成四开关Buck-Boost拓扑5.反激、正激、推挽拓扑的演进利用变压器代替电感，可以把Boost演进为一个新拓扑FlyBack即反激变换器（反激的公式来看又是很像Buck-Boost，这里变压器不同于电感，也有说法会说反激是Buck-Boost变过来的）。

可以把Buck电路的开关通过一个变压器进行能量传递，就形成正激变换器。

将两个正激变换器进行并联，可以形成推挽拓扑。

正激的变压器，是直接输送能量过去，而不是像反激变压器那样传递能量。

DC-DC反激变换器本文将介绍DC-DC反激变换器的基本概念和作用。

DC-DC反激变换器是一种电能转换器，主要用于将直流电源的电压转换为另一种电压，并在实现高效率的同时还能提供稳定的输出电压。

它在电子设备中广泛应用，比如电子产品的充电器、电池管理系统、通信设备和汽车电子系统等。

DC-DC反激变换器的基本原理是利用变压器实现电能的转换。

它包括一个输入电压和输出电压不同的变压器，以及一个开关管（如MOSFET）和一个电容滤波器。

在工作过程中，通过控制开关管的开关状态和开关频率，将输入电压经过变压器变换成所需要的输出电压。

变压器和电容滤波器的结合使得输出电压能够稳定且免受干扰。

DC-DC反激变换器的作用主要体现在两个方面。

首先，它可以将输入电压转换为所需要的输出电压，以满足电子设备对电源电压的需求。

其次，它具有提高电能转换效率和稳定输出电压的能力。

通过控制开关管的开关频率和占空比，可以有效减少能量损耗，提高电能转换的效率。

同时，通过变压器和电容滤波器的组合，可以实现对输出电压的稳定控制，确保电子设备正常工作。

综上所述，DC-DC反激变换器是一种重要的电能转换器，它能够将直流电源的电压转换为所需的输出电压，并实现高效率和稳定性。

它在电子设备中的应用广泛，为各种电子设备的正常运行提供了可靠的电源支持。

工作原理DC-DC反激变换器是一种常用的电力转换器，用于将一种直流电压转换为另一种不同的直流电压。

它采用了反激原理，通过周期性地开关和关断开关管，将输入电源的直流电压转换为输出电压。

反激原理是基于能量存储和释放的原理。

在DC-DC反激变换器中，关键组件包括开关管、变压器、输出滤波器和控制电路。

开关管：开关管是变换器的关键部分。

它根据控制电路的信号周期性地开关和关断，以控制输出电压。

常用的开关管包括晶体管和MOSFET。

变压器：变压器用于将输入电源的直流电压转换为需要的输出电压。

它由主绕组和副绕组组成，通过互感作用实现电压转换。

多路输出DC/DC模块电源的设计与实现发布时间：2022-03-05T07:08:34.136Z 来源：《探索科学》2021年11月上21期作者：黄涛[导读] 随着近些年电源技术在各领域的不断发展与应用，电源的控制芯片上也被集成了许多模块功能，这不仅使芯片外围电路更加简单的同时也提高了电源的工作效率和可靠性，促进了多路输出开关电源的研究，也使其进入了快速发展的阶段。

本文主要从DC/DC模块电源的选择及应用角度出发，希望能够提供相关借鉴。

中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司黄涛陕西汉中 723213摘要：随着近些年电源技术在各领域的不断发展与应用，电源的控制芯片上也被集成了许多模块功能，这不仅使芯片外围电路更加简单的同时也提高了电源的工作效率和可靠性，促进了多路输出开关电源的研究，也使其进入了快速发展的阶段。

本文主要从DC/DC模块电源的选择及应用角度出发，希望能够提供相关借鉴。

关键词：多路输出；DC/DC模块；电源设计；实现引言国内模块电源目前已经形成系列化、标准化和市场化。

产品一般采用厚膜或薄膜混合集成工艺，技术水平已达国际先进水平。

凭借其工作温度范围宽、体积小、重量轻、可靠性高、使用方便等特点，在国防工业高可靠电子系统及民用工业设备自动控制系统中得到广泛的应用。

做好前期的优选工作，在电源设计、系统调试方面可起到事半功倍的效果。

不仅可以提高电子整机系统的设计水平和使用可靠性，而且可以极大地缩短产品的研发周期。

本文着重从模块电源选择、应用的角度，结合近年来军用模块电源使用过程中得到的反馈信息，探讨一下这方面的问题。

1.多路输出开关电源研究现状实现高频转换控制电路的开端，始于美国GH.Roger，他在1955年发明了自激振荡直流变换器，这种变换器有推挽结构和单个变压器；之后美国科学家提出的了关于电源系统的一种重要设想——取消工频变压器串联开关电源，这个设想从根本上解决了电源系统体积大和重量重的问题。

基于LT3825的多路输出DC-DC电源设计方案1.设计目的及意义随着电子电力技术的不断快速发展，电子系统在各个领域得到了广泛的应用，电子设备的种类也越来越多，系统稳定性、可靠性越来越高，而电子设备的体积不断减小，集成度不断提高，功耗也不断降低。

而现在电子设备都离不开电源，并且对电源的输出精度、纹波、效率要求也越来越高。

电子设备的小型化是电源的高可靠性、高集成度、低功耗、抗干扰和多路输出模块化成为未来电源技术发展的方向。

多路DCDC电源在军用领域也是必不可少的部件，越来越多的现代军用设备要求电源同时输出多路电压给不同的设备供电。

传统多路电源的都是以多个单路独立模块级联的方式组合起来。

这种方式成本高体积大，多个变换器可能会相互干扰造成输入输出的低频纹波干扰。

采用多路输出开关电源技术则是解决这一问题的有效途径。

2电源基本指标分析本方案设计一款军用DCDC多路电源，为安全考虑选择隔离型拓扑结构，在隔离型拓扑结构中五种常用电路中选择其中一种电路。

输入电压为27V，输入电压范围为18-36V，多路输出特性分析如下表1。

表1多路电源输出特性指标代号输出电压电压精度输出电流电流调整率电压调整率纹波GB1+12V±1%4A<1%<1%<30mV GB2+15V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB3-15V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB4+12V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB5-12V±1%0.2A<1%<1%<5mV GB65V±1%6A<1%<1%<20mV3.DCDC变换器基本拓扑结构分析BUCK变换器。

BUCK变换器是最基本的DCDC拓扑已经得到广泛的应用。

BUCK变换器的主电路结构如图1所示。

在开关管导通期间，需留二极管截止，输入电流通过电感向负载提供电能。

电脑配件常见的防反设计几种常见电源防反接设计单个二极管串联到电源输入端，防反接电路原理是利用二极管的单向导电性，正向导通，反向截止。

当电源接反时，二极管不导通，不会损坏任何器件。

但是这个电路有一个缺陷，正常工作时候，我们要考虑在二极管上产生的0.7V的电压降可能会导致电路不工作。

（选择二极管的时候要注意选择压降小的肖特基二极管）缺点：这个电路缺点会有损耗，损耗功率是P=I*VF(D1的导通压降的大小).这种防反接的原理也是利用二极管的单向导电性。

当电源正常接入时，二极管不工作，电流通过保险丝流入电路，当电源反接后，二极管瞬间导通，电源正负极近似短路。

此时，短路产生的短路电流将保险丝熔断，达到反接保护效果。

需要注意的是，保险丝的选型上要跟自己的电路特性配合（保险丝选择可恢复保险丝）。

缺点：这个电路缺点是多一个保险丝，增加成本，如果电源后面接多个负载时，使用上述电路需要注意。

使用MOS管实现的防电源反接电路，在电源正确接入时，电源正常对负载供电。

在电源正负极反接时，断开负载电路，从而保护负载。

1.电源正确接入电源正常接入，此时电源正常对负载供电。

假设拿掉MOS管g极的电阻R1，此时MOS管将不导通，但Vin可以通过MOS管的体二极管对负载进行供电。

体二极管的压降约为 5V -4.3V =0.7V。

实际上MOS管的g极是有电阻R1的，MOS管的g极通过电阻R1接到电源负极的GND。

在MOS管导通前，Vin的电压依然通过MOS管体二极管串到Vout（也就是MOS管s极的电压）。

而当Vout从0上升到足够高时（往往不需要到4.3V），已经有足够大的Vgs电压将MOS管打开，最终各点的电压如。

此时Vgs= Vg - Vs = 0 - 5V = -5V。

2.电源正负极反接由于MOS管g极电压为5V，所以Vgs电压大于0 ，MOS管不导通，且体二极管也反向截止，电流不能形成回路，负载被保护。

3.扩展应用设计上述电路使用的是“P型”MOS管，也可以使用“N型”MOS管，电路如下。

xx接口防护措施总结关键字:xx 接口防护xｘ是IDＵ系列产品的低端产品，定位于替代SDＵ的部分低端市场,主要用于接入网、小模块局、微站等市场,同时兼顾部分户外基站市场的需求xx包含很多接口,其中包括电源输入端口、串口、模拟量输入端口、Ｅ1端口、传感器电源输出端口、网口、USB 口、I2C口等。

如果不进行端口保护,外部危险信号就会通过端口直接引入而造成器件的损坏，特别是电源端口、网口和E１端口等，还会引入雷电信号。

ｘx根据其端口的自身特点进行了一些保护措施,现在对各个端口保护措施进行分析说明。

１. 电源输入端口图1 电源输入端口输入电源电压为直流20V-60V。

根据电源输入端的特点，防护措施包括防雷、防浪涌、以及过流、防反接等。

①防雷或防浪涌冲击的措施采用压敏电阻通过放电管接地的方式进行雷击保护,压敏电阻型号为S20Ｋ6０。

它的防雷电压为85V，可以防护6.5kA的雷电。

如图1,采用R152和R151与放电管G１连接来防护共模雷,其中放电管G１可以缩短压敏的泄放通道。

R149用来防护差模雷，不采用R１52和R151串联的方式来滤除差模雷，是因为这两个压敏电阻串联后的防雷电压为１70V，这样将无法滤除85V~170V之间的差模雷。

②过流保护措施电源保护电路在正级输入端串联保险丝Ｆ1来进行过流保护，当电流太大时,保险丝熔断来对单板进行保护。

③防反接保护措施在电源的负极串入二极管D66通过它的单向导电性能来实现电源的反接保护。

当电源极性反接时，电路不工作，单板不损坏。

④电源滤波图1中，C139、C154、L26、C14０、Ｃ1４1、C１5８组成了电源滤波器，它对滤除差模噪声和共模噪声都有一定的效果。

共模电感Ｌ2６在滤除差模噪声的同时对共模噪声有显著效果，同时，C140、C141也是滤除共模噪声，其选用为0.022微法的陶介电容,有较好的高频特性。

2. 以太网输入端口以太网接口作为一种宽带网的基本通信接口在产品中得到了大量应用。

设计应用图1　防止电源反接示意图1　常见的防电源反接电路概述1.1　二极管防反接保护电路的开关K改为二极管（即在输入和负载之间串联二极管），利用二极管的单向导电性来实现防。

众所周知，二极管导通损耗较大（尤其在低电压大电流的场合），效率低，有些场合还要加散热器，占用产品或系统空间。

在电压较低的场合，采用肖特基二极管可减小损耗，但总体效率不高。

该方案的优点是简单，同时可以起到输入防反接和负载（电池）防倒灌的作用。

图2　采用MOS管的防反接保护电路图导通时，MOS管的R很小。

以IRFR1205ds=0.027 Ω（27 m=44 A的条件下，其Rds实际损耗很小，解决了二极管防反接方案存在的压降和功耗过大问题。

电路中，稳压管D和R、1防止栅源电压过高击穿MOS管。

MOS管防反接方案的损耗小、开关速度快、所占空间小，能满足大部分应用场合的需求，是目前主流的防止电源反接保护方案。

1.4　继电器防反接电路中，以继电器替代开关K，就形成了继电器防反接电路，如图3（a）所示。

继电器开关N取决于输入电源极性是否正确。

极性正确时，电源正（a）继电器防反接（输入电源）（b）继电器防反接（充电电路）图3　采用继电器的防反接电路继电器防反接方案的优点是损耗小，尤其是当充电器的输出电流较大时（如20 A及以上），缺点是体在常见的电源防反接保护电路中，MOS管防反接保护方案具有损耗小、开关速度快、稳定可靠、占用是目前主流的防止电源反接保护方案。

然而，在充电器产品或系统中，由于输入和负载都属管防反接保护并不能有效防止电池反接带来的损害。

为此，本文提出了一种改进型管防反接保护电路，利用电池电压控制MOS管的导通截止，同时利用运放构成检测电路，既可以有效防止电池反接，又能防止电池倒灌，具有简单可靠、成本低等优点，可用于各类充电器产品。

参考文献：[1]岳　艳，王志鹏.光伏并网逆变器输入反接保护子设计工程，2015，（15）：42-43[2]聂　剑.一种防反接和软启动保护电路界，2015，（2-3）：56-59.[3]International Rectifier.IRFR1205 Datasheet[2018-10-11]./ product-info/datasheets/ data/ IRFR1205.pdf.[4] LTC4365-UV、OV和电源反向[2018-10-11]./article/229370.htm.图4　充电器用防反接防倒灌保护电路在数据词典中定义好所需要的变量后回到画面界面，将对应的变量名一一填写到对应的图片属性中。

书上永远看不到的接插件知识工程师画PCB的时候，难免会遇到一些连接器件，在中国，很多时候，这些连接器件都是山寨厂家做的，因此很难像国外那样，能向厂家索要机械尺寸文档，所以很多时候，都需要手拿游标卡尺去量。

这样就造成，一来我们不知道连接器的管脚接线，很容易连接错误；二来自己测量的，总有误差，最后画出来的PCB接插件按不上去。

接插件的标准化与否和尺寸标准图是否完全，我看这就是中国与国外的差距之一。

不单在芯片方面，而是在这些细节方面我们做得也不好。

耳机插座尺寸这是我们在电子市场上买到的3.5mm立体声耳机插座。

它的机械尺寸如下：从耳机插座底面的管脚旁边会有①②③④⑤的编号，对应尺寸图。

一般来说耳机采用3段式的插头，插头直径一般有3.5mm和2.5mm，不同直径的插头对应不同直径孔的耳机插座，所以“公”和“母”要对应J根据三段式的耳机插头的接线，就可以确定耳机插座的连接：1脚接地，2脚接右声道（Right），5脚接左声道（Left）。

在耳机接头没插入插座的时候，2脚和3脚，4脚和5脚是接在一起的，而一旦接头插入插座的时候，2脚和3脚，4脚和5脚会分开。

所以从系统可靠性的角度来说，3脚和4脚应该接地，这样的话，耳机没插的时候，左右声道输入接地，系统输入为0。

很多时候，我们都会把不用的3脚4脚悬空，那么2脚和5脚也是悬空的,这样带来的风险就是，万一会从外界串入一个大电流，会从2脚和5脚传到板子上，从而会烧毁芯片。

关于其他比较特殊耳机插座尺寸可以参考下面厂家的文档：1)/docc/productslist.asp?cid=364&;classid=3772)/erjichazuo.htm3)/product.asp?productclassid=244)/pr...35mm-Audio-Jack/45/耳机接头除了有三段式之外，还有四段式，四段式比三段式加多了一个话筒/接听键，国标（大部分手机）从头到尾（尾巴是有线那边）的定义是：左声道、右声道、MIC、地。