首先,什么是串口防倒灌電路。簡單來說,它就是防止電流從一個器件倒灌到另一個器件,保護系統穩定性和安全性。
假如有兩個芯片之間通過串口通信,二者電源都被使能,都在正常工作,沒有異常。
但是,如果IC2的電源被disable,IC1正常供電會發生什么呢?
僅僅是通信異常嗎?
為了說明影響,隨便找一個芯片的IO結構。
上圖是STM32的IO結構圖,可以發現,IOpin連接著兩個二極管,分別對VDD和VSS。
假如IC2就是STM32,會發生什么?
IC1的電源會順著黃色線路徑,流到IC2的電源,導致IC2有一個異常電壓,二極管可能被擊穿,IC2可能會異常工作,甚至掛在同一個電源下的其他器件也會被影響,這就是倒灌。
一般有輸入功能的IC都會有這兩個二極管,有的是故意為之,也有像CMOS輸入器件不可避免的引入。
這個結構可以對輸入起到限幅作用,在一定程度上保護器件(但也僅僅是一定程度上)。
那么倒灌問題如何解決呢?解決的方法也比較多,我這里總結幾點,歡迎評論區補充。
1.串電阻
在信號線上加一個幾十幾百的限流電阻,可防止過流損壞二極管D1,但不能完全解決灌流在IC2電源上建立的異常電壓。
2.加二極管和電阻
在信號線上加二極管及上拉電阻,二極管用于阻斷灌流通路。如果IC2正常上電,當IC1輸出高電平時,上拉電阻會給IC2一個高電平;當IC1輸出低電平時,IC2的輸入會被二極管鉗位到低電平。如果IC2不上電,IC1輸出的高電平就無法通過二極管給IC2灌電。因此解決了倒灌問題,但IC2的低電平變高,并且二極管的阻抗、反向恢復特性等會限制信號頻率。
3.使用緩沖器或電平轉換IC
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原文標題:實用的防倒灌電路,倒灌問題如何解決?
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