RoboMaster開發(fā)板防反接，上電緩啟動，過壓保護電路分析

PMOS防反接

輸入電壓 小于等于16V

輸入電壓 大于16V

• 此電路含有防過壓和防反接

NMOS防反接

• 輸入和輸出沒有共地

理想二極管

• 樹莓派防反接電路
• 用三極管+PNMOS，幾乎沒有壓降

RoboMaster A型 VS 主控板

RoboMaster A型 VS C型

• D33 過壓保護 未安裝
• Q1+Q2 上電緩啟動+過壓保護
• R2+C3 濾波
• Q3+D2+R3 NMOS防反接
• D2：穩(wěn)壓二極管 9.1V
• R3：100K可能過大，一般10K

Q1+Q2 過壓保護

• 當輸入電壓為24V時，A點沒有達到穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓27V，因此三極管Q2，B、E極兩端電壓相等都是24V，C極接地，因此PMOS的G極也接地。Vs-Vg > Vsg(th)，所此PMOS導通，VCC_24V端電壓等于輸入電壓24V；
• 當輸入電壓為30V時，穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓27V，因此發(fā)揮作用，A點電壓穩(wěn)定在27V，三極管Q2，B極27V，E極30V，Vbe=-3V，因此三極管Q2導通，Ve = Vc = 30V，因此PMOS的G極也等于30V。Vs-Vg = 0V < Vsg(th)，所此PMOS關斷，VCC_24V端電壓等于輸入電壓0V，起到過壓保護作用；

Q1+Q2 上電緩啟動

• 上電的一瞬間Vo=Vi=24V，負載電容等效為短路，沖擊電流過大！為避免沖擊電流過大，希望電路的電壓可以緩慢上升，這里PMOS內(nèi)的等效電阻Rds(on)和負載電阻組成了一個電阻分壓網(wǎng)絡，Rds(on)的阻值會隨著Vgs(此處為負值)的電壓的升高而降低，因此負載電阻承載的電壓也會從小變大。
• 起作用的元件：R4、R6和C4
• C4容量越大，Vo的電壓上升越慢（起到緩啟動作用）
• C4電容在上電一瞬間等同于短路，此時PMOS的Vgs=0V，
• 當Vgs=-2V時，Rds(on)可能接近于100Ohm；
• 當Vgs=-10V時，Rds(on)可能接近于0.1Ohm。

電子開關

• PH2為高電平，Q9導通，并且使得Q6導通，此時VCC_OUT1等于VCC_INPUT；
• D30為9.1V的穩(wěn)壓二極管，用來保護Q6。

• C1也起到緩啟動作用

-END-2023-03-12-