原创 hotpower大叔给俺讲硬件啦!!!

昨天有幸得到hotpower前辈口述工控领域高可靠性硬件设计要领.
不敢独享. 整理记录如下.

(慢慢写, 估计得整理一段时间)



我们可以通过电源部分达到以下目的:
1, 防短路. 就是瞬间大电流不允许出现.
2, 电容窃电电路维持断电后的运行一段时间.
3, 利用自锁电路来锁住电源enable管脚, 达到程序控制的自毁功能.(这个用于对付某些RP不好的人...)

下边图例说明:

用到的元件
CAT6219
500mA CMOS LDO Regulator
Guaranteed 500mA peak output current (峰值电流不会超过500ma, 有个限流保护作用)

典型应用电路: (enable 引脚正使能, 后边详细阐述)



就是一般的LDO, 没什么可说的,


PPTC (polymer Positive Temperature coefficient), 自恢复保险丝, 过流保护片, Polyswitch(Tyco Electronics的产品商标).
PPTC是美商Raychem(现已经并入Tyco Elelctronics)在1981年发明, 主要应用于过电流保护.
PPTC特性是在正常电流情况下呈现低电阻. 在过电流故障下, 电阻急剧升高, 从而保护后端电路. 由于具有优异的可恢复特性, 用于过电流保护时, 在故障消除之后, 电路可自动恢复到导通状态.
PPTC主要的供应商有: Tyco Elelctronics(Raychem), Bourns, Polytronics, Littelfuse, 以及一些中国大陆的以仿制为主的厂商.

贴片自恢复保险丝 nSMD100 aH 1A 6V


和cat6219的500ma最大电流起到双层保护作用. (这个保险系数高.)

瞬态抑制二极管(TransientVoltageSuppressor)简称TVS. 当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时, 它能以10的负12次方秒量级的速度, 将其两极间的高阻抗变为低阻抗, 吸收高达数千瓦的浪涌功率, 使两极间的电压箝位于一个预定值, 有效地保护电子线路中的精密元器件, 免受各种浪涌脉冲的损坏.




肖特基二极管 法拉电容



阶段性完成图纸:



接下来做一些可能有争议的改动. 注意四个用红框圈起来的二极管.


Dp1的作用很清楚: 防止Vout比Vin电压高 (什么情况下会这样呢? 还没想到....)
Dp2为了防止法拉电容的电量回灌到Vout. 因为Dp2有个电压降, 所以增加了Dp3来抬高基准电压.
(这个做法可能有些风险, 等待实际试验确认)
Dp4这一路, 分出来, 主要是不使用法拉电容, 给MCU的外部部件供电, 掉电后, 外围部件立即掉电, MCU继续工作检测到外围部件停止工作, 检查VCC电压下降, 从而做出反应.

阶段性原理图: