实用的防倒灌电路,倒灌问题如何解决?

电脑维修

【硬件笔记】实用的防倒灌电路（1）✨

🔍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

大江冬去

谢谢分享