首先,什么是串口防倒灌电路。简单来说,它就是防止电流从一个器件倒灌到另一个器件,保护系统稳定性和安全性。
假如有两个芯片之间通过串口通信,二者电源都被使能,都在正常工作,没有异常。
但是,如果IC2的电源被disable,IC1正常供电会发生什么呢?
仅仅是通信异常吗?
为了说明影响,随便找一个芯片的IO结构。
上图是STM32的IO结构图,可以发现,IOpin连接着两个二极管,分别对VDD和VSS。
假如IC2就是STM32,会发生什么?
IC1的电源会顺着黄色线路径,流到IC2的电源,导致IC2有一个异常电压,二极管可能被击穿,IC2可能会异常工作,甚至挂在同一个电源下的其他器件也会被影响,这就是倒灌。
一般有输入功能的IC都会有这两个二极管,有的是故意为之,也有像CMOS输入器件不可避免的引入。
这个结构可以对输入起到限幅作用,在一定程度上保护器件(但也仅仅是一定程度上)。
那么倒灌问题如何解决呢?解决的方法也比较多,我这里总结几点,欢迎评论区补充。
1.串电阻
在信号线上加一个几十几百的限流电阻,可防止过流损坏二极管D1,但不能完全解决灌流在IC2电源上建立的异常电压。
2.加二极管和电阻
在信号线上加二极管及上拉电阻,二极管用于阻断灌流通路。如果IC2正常上电,当IC1输出高电平时,上拉电阻会给IC2一个高电平;当IC1输出低电平时,IC2的输入会被二极管钳位到低电平。如果IC2不上电,IC1输出的高电平就无法通过二极管给IC2灌电。因此解决了倒灌问题,但IC2的低电平变高,并且二极管的阻抗、反向恢复特性等会限制信号频率。
3.使用缓冲器或电平转换IC
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原文标题:实用的防倒灌电路,倒灌问题如何解决?
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