当前位置:首页 > 电源 > 电源电路
[导读]你知道芯片设计如何避免电应力吗?芯片设计者在将一个运放的敏感引脚引出芯片的时候,通常会想到用户是否会认真处理这个引脚?或只是粗心的把这个引脚直接和交流电连接起来?我们都希望设计出好产品,可以应对用户的极端使用。那么,如何在设计中防止过电应力造成的产品失效呢?

你知道芯片设计如何避免电应力吗?芯片设计者在将一个运放的敏感引脚引出芯片的时候,通常会想到用户是否会认真处理这个引脚?或只是粗心的把这个引脚直接和交流电连接起来?我们都希望设计出好产品,可以应对用户的极端使用。那么,如何在设计中防止过电应力造成的产品失效呢?

芯片设计如何避免电应力,你知道吗?

OPA320 是大多数典型运放的一种,其最大额定参数表如图 1 所示,它描述了芯片最大允许供电电压、引脚最大允许输入电压和电流。根据参数表的附加说明,如果限制引脚输入电流,那么就不需要限制输入电压。内部钳位二极管允许±10mA 的输入电流。但是在输入电压超出正常值很多的情况下,限制输入电流需要较大的输入阻抗,这会增加噪声,降低带宽,同时还可能产生其它错误。

钳位二极管在输入电压超过电源轨大约 0.6V 时开始导通。通常,许多设备可以承受较大电流,但是当电压急剧增加时,设备失效的概率就会增加。

通过添加外部二极管可以大大提高设备耐受大电流的能力,同时也可以提高设备的防护等级。市场上常见的传输信号二极管,比如无处不在的 1N4148,具有非常低的导通压降(实验室测试显示,其至少比运放内部二极管低 100mV)。在与运放内部二极管并联后,当遇到输入过流时,大多数电流将流向外部的二极管。

肖特基二极管具有更低的导通电压,这种特性可以提升保护性能。但缺点也很明显,它的漏电流太大了。室温下,它的反向漏电流通常是微安级或者更大,同时,随着温度的升高而增加。

另外,你还需要一个足够强大的电源。钳位二极管,无论是运放内部或者外部的,都需要一个相对稳定的电源来释放能量。如果故障脉冲很大,灌入电源轨过多的电流,提高(或拉低负电源)电源电压,那么脉冲会使电源端承受过大的电压应力,如图 2 所示。典型的线性电源不能吸收电流,因此不要指望使用它做为电源有多稳定。大的旁路电容可以用来吸收大的故障脉冲电流。对于连续的故障电流,可以在输入引脚和电源上加用齐纳二极管来解决。齐纳二极管的反向击穿电压要刚好高于系统最大供电电压,这样仅仅在故障时,齐纳二极管才会被导通。对于正负供电系统,需要在两个电源轨分别设计相同的保护电路。

尽管采取了这些措施,引脚输入电压仍可能超过最大额定参数表中的值,但问题关键在于:最大额定参数表中的值通常过于保守;在这个电压或者电流下芯片损坏几乎是不可能的。一般来说,大幅超过这些参数,器件也不太可能损坏(但不保证)。钳位到比最大额定参数表中的值高几伏的电压,同时获得较低的失效率是很容易的。在许多情况下,设计的目标是在成本和性能折中的情况下降低失效率。

没有哪一种方案可以应对所有的情况,也没有一种保护电路可以同时满足所有需求。在不同应用中,保护电路方案差别很大。不同运放的灵敏度不同,所需保护等级也存在很大差异。这可能会需要你有一定创造力,最好自己做自己的专家。虽然在极端的环境中做一些测试会损失一些运放,但这是必要的。以上就是芯片设计如何避免电应力的方法,希望能给大家帮助。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

在刚刚举办的美国国际电力电子应用展览会(APEC)上,泰克和EA共同展示最新技术和创新成果。泰克和EA的专家团队同参加本次展览会,并就测量解决方案和电力电子技术的最新成果进行深入探讨。

关键字: 电源 测试测量

吹风机是居家生活必备物品,然而传统型吹风机所带来的体验并不佳,高频使用的女性群体对此更是深有感触。究其原因主要有:转速低,通常在每分钟2万转左右,导致干发速度慢;高温干发,容易损伤头发;噪声大且体积笨重等等。因此,能改善...

关键字: 吹风机 MCU 电源

2024年3月27日,于英国Clacton-on-Sea。高性能舌簧继电器的领先制造商Pickering Electronics宣布推出最新的大功率舌簧继电器,额定功率高达 80w,以0.25英寸间距可紧密排布,称为14...

关键字: 舌簧继电器 电磁继电器 二极管

Pickering最小的微型单列直插舌簧继电器,额定功率高达80w,可替代水银舌簧继电器或电磁继电器

关键字: 舌簧继电器 电磁继电器 二极管

在这篇文章中,小编将为大家带来自激式开关电源的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。

关键字: 电源 开关电源 自激式开关电源

今天,小编将在这篇文章中为大家带来开关电源的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。

关键字: 电源 开关电源

开关电源将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。

关键字: 电源 开关电源

在这篇文章中,小编将对开关电源的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。

关键字: 电源 开关电源

TDK株式会社(TSE:6762)扩大了其汽车用CGA系列100V积层陶瓷贴片电容器(MLCC)产品阵容,2012规格(2.0 x 1.25 x 1.25 毫米-长x宽x厚)的电容为22μF,3216规格(3.2 x 1...

关键字: 电容器 电源 汽车电子

在下述的内容中,小编将会对开关电源的相关消息予以报道,如果开关电源是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

关键字: 电源 开关电源 3842
关闭
关闭