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过载保护不起作用,专家帮忙看下我这个仿真

avatar jim james 提问时间: 2023-07-23 10:17:32 / 已解决

我做了一个热电偶的放大电路输出给参考电压2.5V的AD,想在输出的地方加个过载保护把输出限制在AD的输入范围内。我用了两个二极管,可是怎么不起作用?专家帮我看看问题出在哪?应该怎么做,选哪个型号的二极管,怎么考虑?

10个回答
  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 10:47:01

    楼主你好!

    1、你把钳位二极管接到理想信号源上了。理想电压源可以提供无强大的电流,所以,输出时不会被二极管钳制住的。仿真的时候,应当在信号源输出串联电阻。

    2、提供2.5V的电压源不应当用100k电阻分压获得,应当是一个驱动能力强的源,才能钳制电压。

    你的问题在于仿真的时候没有合理的模拟现实电路的情况,一般的信号钳位可以使用1N4148等。我们很多模拟产品,包括ADC、OPA、MCU输入引脚都带有类似的Clamp。关键是要限制电流,也就是在clamp输入前串联电阻。

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 11:08:15

    billy哥,你说的我没怎么看懂。因为在我们实验室好像很少考虑电流。说实话我也觉得我考虑问题只从电压出发,对电流的作用理解不清。您可不可以给我推荐几篇文章我学习学习。还有这个过载保护还是没看懂,麻烦您了

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 11:28:45

    楼主参考下图(点击看大图),这是一种简单的输入clamp电路:

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 11:48:42

    您用电源来实现正负5V,那在实际电路中呢?是什么原理呢?您能给我讲一下么?谢谢

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 12:11:13

    楼主请参考附件中,帮你修改过的电路:

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 12:37:02

    上面的电路两点很重要:

    1、R3 在钳位的时候限制流过二极管电流;

    2、C1足够大保证低频的钳位效果;

  • avatar Jianguo Yang
    回答时间: 2023-07-23 13:06:42

    工程师的解答好像也是有问题的。保护二极管接到一个理想的电压源上,应该是可以起到保护作用的。但是实际电源多数是利用LDO做的,只有输出电流而没有吸收电流能力,用在保护电路中是极其危险的。

  • avatar Bruce Wei
    回答时间: 2023-07-23 13:30:52

    楼上的顾虑是很有价值的:)但是结果并不正确。

    1、保护二极管接到理想电压源是为了仿真方便;

    2、楼主提到的实际电源中,LDO的情况。大多数LDO确实不具备电流吸入能力。但是实际电源系统中,LDO输出会接电容器。电容器容值足够大,对于交流信号,就是理想电压源,或者更准确说,是低阻抗源。

    所以,

    a) 对于过冲、耦合噪声等交流干扰,这个低阻抗源加上二极管是能够抑制住的,达到钳位的效果。

    b) 对于过压是直流的情况,在LDO供电的情况下,只能靠电路中其他耗电器件吸入电流。至于是否能够钳制住,要看这个过压信号的信号源的输出能力,和电路中耗电器件的吸入能力,孰强孰弱。

  • avatar Jianguo Yang
    回答时间: 2023-07-23 13:51:00

    首先我特别高兴,能如此快得到大牛工程师的回复。其次,我希望能用良好的表达保持这种技术沟通。

    我希望表达一个观点,钳位保护不是想象中的那么简单,对于理想电压源一切都好说。但实际情况远比理想要复杂。钳位保护原本的目的是无论直流还是交流过压,都能保护被保护电路的安全。但是实际情况不是这样。过度依赖于钳位保护,且在保护源上没有特殊设计,有可能“偷鸡不成蚀把米”,前级电路没有保护好,反而烧毁了后级电路。

    你的分析完全正确,我支持。我希望你能接受我的观点:保护电路要想真正起作用,不是理想分析中的那么简单。顺祝春季愉快。

  • avatar jim james
    回答时间: 2023-07-23 14:14:37

    billy新年好,过年回来又看了看帖子。不明白为什么要分压得到参考电压要用强的源呢?看到你们的讨论很精彩,希望我赶快进步

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