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(gè)器件倒灌到另一個(gè)器件,保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性。
假如有兩個(gè)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(huì)發(fā)生什么呢?
僅僅是通信異常嗎?
為了說明影響,隨便找一個(gè)芯片的IO結(jié)構(gòu)。
上圖是STM32的IO結(jié)構(gòu)圖,可以發(fā)現(xiàn),IOpin連接著兩個(gè)二極管,分別對(duì)VDD和VSS。
假如IC2就是STM32,會(huì)發(fā)生什么?
IC1的電源會(huì)順著黃色線路徑,流到IC2的電源,導(dǎo)致IC2有一個(gè)異常電壓,二極管可能被擊穿,IC2可能會(huì)異常工作,甚至掛在同一個(gè)電源下的其他器件也會(huì)被影響,這就是倒灌。
一般有輸入功能的IC都會(huì)有這兩個(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)可以對(duì)輸入起到限幅作用,在一定程度上保護(hù)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(jié)幾點(diǎn),歡迎評(píng)論區(qū)補(bǔ)充。
1.串電阻
在信號(hào)線上加一個(gè)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(hào)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(dāng)IC1輸出高電平時(shí),上拉電阻會(huì)給IC2一個(gè)高電平;當(dāng)IC1輸出低電平時(shí),IC2的輸入會(huì)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I(xiàn)C2的低電平變高,并且二極管的阻抗、反向恢復(fù)特性等會(huì)限制信號(hào)頻率。
3.使用緩沖器或電平轉(zhuǎn)換IC
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原文標(biāo)題:實(shí)用的防倒灌電路,倒灌問題如何解決?
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