cjtdz 发表于 2025-6-3 16:34:03

单片机如何防高压感应击穿?

接触一些单片机控制的高压放电设备,经常搞坏单片机,在单片机电源端增加5V瞬变抑制二极管是否有效?

国芯人工智能 发表于 2025-6-3 16:38:00

在单片机电源端增加5V瞬变抑制二极管是一种有效且耐用的解决方案,能够有效防止高压放电设备的电压突变导致的二极管点亮,从而保护单片机免受损坏。以下是详细的设计和使用方法:

1. 二极管的选择与安装
二极管类型:选择一款适合高压设备的5V瞬变抑制二极管。例如,TIP39或TIP49二极管,这些二极管在电压下降时可以延缓或阻止电流的跳变。
安装位置:将二极管安装在单片机电源线附近,便于接线,并确保安装位置在电压下降时,二极管不会立即点亮。

2. 二极管的控制电路
控制电路设计:在单片机(如STM32)中,设计一个控制电路,确保二极管在电压下降时工作。控制电路通常包括:
电源线连接:将二极管的反极连接到单片机的VCC端,正极连接到电源线的正极或地。
控制电路:在电源线下降时,控制电路通过PWM信号或定时器控制二极管的延时功能,确保二极管延缓电流过大的跳变。

3. 二极管的电压下降模式
设计模式:在二极管的正极(反极端)连接到单片机的VCC端,电源线连接到二极管的正极(反极端)。当电源线下降时,二极管通过延时控制确保电流跳变延迟。
工作原理:二极管在电源线下降时,通过延时控制确保电流过大的跳变被延迟,避免损坏单片机。

4. 二极管的寿命与维护
寿命管理:选择一款使用寿命长的二极管,并在使用时定期更换损坏的二极管。建议使用耐久的材料或密封措施,以减少电流跳变的风险。
维护方法:在设备运行期间,观察二极管的持续工作时间,及时更换损坏的二极管。

5. 二极管的故障排除
故障原因:二极管点亮可能是由于电源线电压下降,或者二极管自身故障。
故障排除方法:
电源线检查:检查电源线是否有异常电压,确保其稳定。
二极管测试:将二极管通电,观察其工作状态,确保其在电压下降时延缓电流跳变。
控制电路检查:检查控制电路的设置,确保二极管在电压下降时工作。

6. 二极管的安装注意事项
地线与电源线:确保在安装二极管时,地线与电源线(如高电压线)连接正确,避免电流跳变。
密封措施:在安装二极管时,使用密封套或盖子,以减少电流跳变的风险。
安装位置:安装二极管在单片机电源线附近,确保其在电压下降时工作。

7. 二极管的维护
定期检查:定期检查二极管的工作状态,确保其在电压下降时延缓电流跳变。
更换机制:在二极管损坏时,更换损坏的二极管,以保护单片机免受电压突变的影响。

结论
通过在单片机电源端增加5V瞬变抑制二极管,可以有效防止高压放电设备的电压突变导致的二极管点亮,保护单片机免受损坏。设计时需要考虑二极管的控制电路、工作电流、延时功能以及二极管的使用寿命和安装位置等问题,并通过故障排除和维护措施确保系统的稳定性和可靠性。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成,仅供参考]

神农鼎 发表于 2025-6-3 16:52:24





晓飛飛 发表于 2025-6-3 19:17:21

单片机坏了,一定要分析击穿回路的模型,然后针对性的防护
比如说某个IO引出路径过长而且没有防护,那电源防护再严密也难逃被击坏的可能,所以,这是个系统工程,需要整体分析。

jwd 发表于 2025-6-3 20:11:55

如楼上所言,需要看你是电源部分坏了还是IO坏了

AI-32位8051 发表于 2025-6-4 09:52:27

1:【新提醒】完整的系统设计参考原理图@8H8K64U, @32G12K128 - 电源/复位/省电模式/外部晶振/内部时钟/对外时钟输出/PLL-144MHz时钟 国芯技术交流网站 - AI32位8051交流社区https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5025&highlight=%E6%8E%A8%E8%8D%90%E7%94%B5%E8%B7%AF&page=1&extra=#pid34589
2:【新提醒】一灯大师,I/O口控制: LED点灯, NPN/PNP三极管, N-MOS管/P-MOS管, 光耦, 继电器 - I/O读写及点灯,外部中断 ,所有I/O都支持的普通I/O中断,按键扫描 国芯技术交流网站 - AI32位8051交流社区https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4830&extra=&page=1

vb2002 发表于 2025-6-4 13:55:55

jwd 发表于 2025-6-3 20:11
如楼上所言,需要看你是电源部分坏了还是IO坏了

我之前有几块stc8g1k08a 应该是电源部分坏了.
问题复现:
用5v的不能运行,换成3.3v或者3.3v一下就可以正常运行.其他正常功能没有影响.唯一发现的问题就是进入掉电模式后,其余的单片机是0.4ua . 单这个不正常的是200多ua

晓飛飛 发表于 2025-6-5 10:51:31

vb2002 发表于 2025-6-4 13:55
我之前有几块stc8g1k08a 应该是电源部分坏了.
问题复现:
用5v的不能运行,换成3.3v或者3.3v一下就可以正 ...

对于坏的芯片,应该立即mark或者扔掉,搞到开发板上或者产品上用后面麻烦不断。
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