硬件電路設(shè)計之泄放電路設(shè)計

1 簡介

泄放電路就是將一部分電能轉(zhuǎn)換成熱能或者其它形式能量的電路。相信大家應(yīng)該都有碰到過下面這些問題：

單板下電但是LED依然未熄滅。

通過示波器測試單板下電波形，顯示掉電速度十分緩慢。

今天主要就是解決這個兩個問題。

2 應(yīng)用場景

泄放電路即放電電路，主要應(yīng)用在以下兩種場景：

用在需要快速反復(fù)開關(guān)電源。

負(fù)載電路上有大容量電容的場景。

分析 ：斷開電源開關(guān)后，如果負(fù)載電路有大電容，會引起負(fù)載電路上的電壓下降緩慢。此時如果重新接上電源開關(guān)，負(fù)載電路在未完全掉電的情況下重新上電，可能會導(dǎo)致電路不能正常復(fù)位啟動，進而電路工作異常，出現(xiàn)開機死機等情況。

3 泄放電路設(shè)計

電阻實現(xiàn)泄放電路

下電時，大電容儲存電能通過10KΩ直接泄放到地平面。

優(yōu)點：電路設(shè)計簡單，僅需一個電阻就能滿足設(shè)計要求。

缺點：功耗增加，不滿足低功耗要求，且泄放效果不明顯。

三極管實現(xiàn)泄放電路

上電過程

上電瞬間，三極管的基極b為高電平，VCC通過D1給板卡正常供電，三極管Q1截止，VCC通過D1給C1進行充電。

下電過程

下電瞬間，三極管Q1的基極b被電阻R1拉低，D1由于其單向?qū)щ娦?，相?dāng)遠(yuǎn)斷開，電流從Q1的集電極流向發(fā)射極，最終構(gòu)成回路。注意電阻R2的阻值不宜過大，否則會影響泄放的速度。

優(yōu)點 ：這種方式電路泄放效果好，泄放回路不需要經(jīng)過電源IC,極大地提高了電路的可靠性。

缺點 ：如果前級VCC的下電較慢，可能會導(dǎo)致后級VOUT下電減慢。

單片機實現(xiàn)泄放功能

這種泄放電路設(shè)計是在英偉達的官網(wǎng)參考設(shè)計上面看見的，沒有使用過， 優(yōu)點與缺點暫不評論。

帶泄放功能電源芯片

此處介紹的芯片是SGM25661，輸入電壓范圍0.8~3.5V，輸出電壓為1.2V、1.8V、2.5V和3.3V，最大的輸出電流高達6A，且支持快速放電功能。

SGM25661的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見下圖：

當(dāng)ON引腳為低電平時，經(jīng)過非門后變?yōu)楦唠娖?，下管（NMOS管）導(dǎo)通，實現(xiàn)快讀放電過的過程。下電的波形見下如：

優(yōu)點：不需要額外的電阻元器件，即可實現(xiàn)快速放電的功能。

缺點：這種方式需要在下電時，迅速將ON拉低，否則無法實現(xiàn)快速功能，且這種芯片較少。

4 總結(jié)

通過使用泄放電路，可以控制電容器的放電速度，從而避免對其他元件造成損害。泄放電路的實現(xiàn)方式有很多種，其中最常見的是使用電阻。電阻器可以限制電容器的放電速度，從而控制電路中的電流。另外，還可以使用二極管或晶體管等元件來實現(xiàn)泄放電路。這些元件可以在電容器需要釋放電荷時，將電荷導(dǎo)向地面或其他地方，從而實現(xiàn)電容器的放電。泄放電路是一種非常重要的電路，它可以控制電容器的放電速度，保護其他元件，確保電路的正常運行。