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[讨论] 二极管钳位电压问题?

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一粒金砂(高级)

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发表于 2019-2-12 12:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
bat1.jpg

这是我设计的验证二极管钳位电压的原理图。BT1为常见到的KK干电池或其它什么非充电电池。VCC的电源为外接电源,什么类型都可以。外部电源的负极和BT1的负极连接,组成一个共地系统。(因为本人做实验不是很方便,如果有实验条件的网友能不能实际的做个实验,验证一下这个电路。)
主要讨论问题为:
1、B点电压小于BT1电压3V的情况下,是不是A约等于B点呢?
2、B点的电压远超于C点的电压(如6V)A的电压是不是约等于C点呢?C=A
3、这个电路B点电压如果长时间工作,BT1是不是会损坏?

此帖出自模拟电子论坛


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maychang

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发表于 2019-2-12 12:17 | 显示全部楼层
1、B点电压小于BT1电压3V的情况下,是不是A约等于B点呢?

是。差别仅在于忽略R1和R2分压中R1的压降,误差约百分之2。


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maychang

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发表于 2019-2-12 12:17 | 显示全部楼层
1、B点电压小于BT1电压3V的情况下,是不是A约等于B点呢?

是。差别仅在于忽略R1和R2分压中R1的压降,误差约百分之2。


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maychang

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发表于 2019-2-12 12:19 | 显示全部楼层
2、B点的电压远超于C点的电压(如6V)A的电压是不是约等于C点呢?C=A

是。差别主要在于忽略了D1的压降。


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maychang

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发表于 2019-2-12 12:20 | 显示全部楼层
3、这个电路B点电压如果长时间工作,BT1是不是会损坏?

“B点电压长时间工作”是什么意思?

点评

B点的电压高于3V的时候,长时间的工作,就如同给BT1“充电”,干电池处在这种状态下,会不会坏掉?  详情 回复 发表于 2019-2-12 13:13


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2019-2-12 13:13 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2019-2-12 12:20
3、这个电路B点电压如果长时间工作,BT1是不是会损坏?

“B点电压长时间工作”是什么意思?

B点的电压高于3V的时候,长时间的工作,就如同给BT1“充电”,干电池处在这种状态下,会不会坏掉?

点评

那要看你的电池是否允许十几毫安这么大电流充电。如果电池是允许充电的电池,当然就没有问题。 另外,电池不会仅仅为这么几个元件供电,必有其它负载也要由电池供电。在有其它负载情况下,对电池的充电电流就没有十  详情 回复 发表于 2019-2-12 13:42


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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-2-12 13:26 | 显示全部楼层
新年快乐!
文晔科技,Ti、ST、MARVELL、NXP、MAXIM、Micron等产品一级代理,TEL:13510321059


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maychang

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发表于 2019-2-12 13:42 | 显示全部楼层
bigbat 发表于 2019-2-12 13:13
B点的电压高于3V的时候,长时间的工作,就如同给BT1“充电”,干电池处在这种状态下,会不会坏掉?

那要看你的电池是否允许十几毫安这么大电流充电。如果电池是允许充电的电池,当然就没有问题。
另外,电池不会仅仅为这么几个元件供电,必有其它负载也要由电池供电。在有其它负载情况下,对电池的充电电流就没有十几毫安这么大,甚至可能根本没有流入电池的电流,经过D1的电流全部流入其它负载了。


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2019-2-12 14:45 | 显示全部楼层
bat1.jpg
不好意思!刚才做了一个模拟实验,R3是负载,原理图是这样的。R3=500R,R2=20K,(D1,D2),R1=500R
模拟结果,A点的电压接进3V,稍微偏大一些。内阻越小A点电压越接近3V。R1越大A点电压也越接近3V
我的想法是在BT1为干电池的情况下,A点为设备的开关量接入端子,在外接大于3V的有源设备输入时,这个电路会不会坏掉?!

点评

你这个电路跟钳位没啥关系了,至于电池或其它元件会不会损坏,影响的因素很多,“大于3V”这个条件太宽泛,可以是3.00000001V,也可以是300000000000V,所以问题无意义。  详情 回复 发表于 2019-2-13 21:34
B点处如果是正常工作的话,不应该高于3V。如果B点处经常持续高于3V,那么这个设计就是有问题的。 B点若因受到干扰而瞬间(毫秒以下)高于3V(当然也不能高到几百V以上),那么此电路中各元件不会损坏。  详情 回复 发表于 2019-2-12 17:28


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发表于 2019-2-12 17:28 | 显示全部楼层
bigbat 发表于 2019-2-12 14:45
不好意思!刚才做了一个模拟实验,R3是负载,原理图是这样的。R3=500R,R2=20K,(D1,D2),R1=500R
模 ...

B点处如果是正常工作的话,不应该高于3V。如果B点处经常持续高于3V,那么这个设计就是有问题的。
B点若因受到干扰而瞬间(毫秒以下)高于3V(当然也不能高到几百V以上),那么此电路中各元件不会损坏。


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 楼主| 发表于 2019-2-13 12:24 | 显示全部楼层
这个电路的本意是:3VMCU系统GPIO口接5V或12V、24V的情况下,能不能长时间工作。当然输入的电流不能太大。

点评

“当然输入的电流不能太大” 输入电流有多大,取决于9楼图中R1和Vcc处电压(你说5V或12V、24V)。24V情况下,输入电流就是(24-3)/220=0.095(A),也就是95mA。 此时R1功率耗散超过2W。  详情 回复 发表于 2019-2-13 12:42


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发表于 2019-2-13 12:42 | 显示全部楼层
bigbat 发表于 2019-2-13 12:24
这个电路的本意是:3VMCU系统GPIO口接5V或12V、24V的情况下,能不能长时间工作。当然输入的电流不能太大。

“当然输入的电流不能太大”

输入电流有多大,取决于9楼图中R1和Vcc处电压(你说5V或12V、24V)。24V情况下,输入电流就是(24-3)/220=0.095(A),也就是95mA。
此时R1功率耗散超过2W。


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发表于 2019-2-13 21:31 | 显示全部楼层
D1、D2的接法是对A点进行钳位,使A点的电压最高不会超过约3.7V(BT1电压加二极管正向结压降),最低不低于约-0.7V。不过,该电路并不准许B点电压过高或过低,限制因素是BT1的特性以及电阻、二极管的电流承受能力。对电源和地的钳位电路多用于稳压电源供电的场合,稳压电源具有反馈调节能力,而电池可不行。给电池加上超过其端电压的外电压,并不会被拉低到电池的端电压,而是会升高,具体跟电池的类型甚至容量等都相关,非常复杂,无法仅靠电路预测,更无法计算。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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发表于 2019-2-13 21:34 | 显示全部楼层
bigbat 发表于 2019-2-12 14:45
不好意思!刚才做了一个模拟实验,R3是负载,原理图是这样的。R3=500R,R2=20K,(D1,D2),R1=500R
模 ...

你这个电路跟钳位没啥关系了,至于电池或其它元件会不会损坏,影响的因素很多,“大于3V”这个条件太宽泛,可以是3.00000001V,也可以是300000000000V,所以问题无意义。
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