वोल्टेज ड्रॉप के बिना, केवल एक दिशा में प्रवाह को सुनिश्चित करने के लिए डायोड का उपयोग करना

Question

अपने माइक्रोकंट्रोलर (ATmega8) को बिजली देने के लिए, मैं ~ 5.4V वोल्टेज स्रोत का उपयोग कर रहा हूं। मैं यह सुनिश्चित करना चाहता हूं कि मैं गलती से वोल्टेज स्रोत को रिवर्स में कनेक्ट नहीं करता हूं, और लगा कि एक डायोड एक अच्छा तरीका होगा, जो कि मैंने अब तक सीखा है, उससे एक डायोड वर्तमान को एक दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति देता है, और ब्लॉक यह दूसरे में है।

लेकिन मुझे यह भी पता चला कि डायोड वोल्टेज में गिरावट पैदा करता है। मेरे पास कुछ विशिष्ट डायोड (1N4001, 1N4148, आदि) हैं, और वोल्टेज को छोड़ने के बिना पूर्वोक्त परिणाम प्राप्त करने के लिए उनका उपयोग करना चाहते हैं क्योंकि यह आईसी को कम करने के लिए बहुत कम होगा।

मेरा सवाल यह है कि क्या डायोड के साथ ऐसा करने का कोई तरीका है? या मुझे कुछ अन्य घटक की आवश्यकता है (यदि हां, तो आप क्या सलाह देंगे)?

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आईसी को बिजली देने के लिए क्या वोल्टेज "बहुत कम" होगा? 5.4V न्यूनतम ऑपरेटिंग वोल्टेज है? यदि आप 5 वी तक नीचे जा सकते हैं, तो एक जर्मेनियम डायोड में केवल ~ 0.3 वी ड्रॉप होता है।

— किट स्कैज

डायोड के बजाय केवल एक MOSFET का उपयोग करने का एक तरीका है । MOSFET आपको लगभग शून्य वोल्टेज ड्रॉप देगा। मुझे यकीन है कि अगर आप इसे Google करेंगे तो आप इसे देखेंगे। इसका कारण यह है कि यह एक उत्तर के बजाय एक टिप्पणी है कि मेरे पास अभी समय नहीं है कि मैं इसे स्वयं Google कर सकूँ और कुछ योजनाएँ बना सकूँ। मैं +1 करता हूं जो ऐसा करता है।

संभवतः यह आपके प्रश्न का उत्तर नहीं है, लेकिन मुझे याद है कि हम वैक्यूम ट्यूब डायोड करते थे और उन्हें ऐसी कोई समस्या नहीं थी। बस कुछ उदासीन बनाना चाहता था। मुझे पता है कि उनकी अलग समस्याएं हैं।

— सेलाल एर्गन

Answer 1

आप संभव वोल्टेज ड्रॉप के रूप में कम नहीं चाहते हैं। ATmega8 2.7 V से 5.5 V ऑपरेशन के लिए निर्दिष्ट है, और 5.5 V वास्तव में 5.0 V कुछ मार्जिन के साथ है। डेटाशीट में आपको 5 V पर निर्दिष्ट कई पैरामीटर दिखाई देंगे।

आपकी आपूर्ति वोल्टेज ~ 5.4 V है। "~" का क्या अर्थ है? कि यह कुछ प्रतिशत से भिन्न हो सकता है? 3% अधिक आपको 5.56 वी देता है, जो कल्पना से बाहर है। यह AVR आग की लपटों में ऊपर जाने का कारण नहीं होगा, लेकिन ऐनक के लिए छड़ी करने के लिए यह एक अच्छी आदत है।

इसलिए वोल्टेज को कम होने दें । 500 एमवी ड्रॉप की अनुमति दें । ATmega केवल एक जोड़े दसियों मा का उपभोग करेगा। 1N4148 आमतौर पर 900 mV को 50 mA पर गिरा देगा, जिसे मैं सहर्ष स्वीकार कर लूंगा, लेकिन जो आपको बहुत अधिक लग सकता है। उस मामले में शोट्की के लिए जाना , जैसे अन्य उत्तरों में भी सुझाया गया है। आप एक 100 एमवी ड्रॉप के साथ एक स्कूटी डायोड नहीं चाहते हैं, जो खराब चश्मे के साथ जानबूझकर चलते हैं। यह 100 एमए पर 450 एमवी गिराएगा।

Comments

यह बहुत अच्छी सलाह है, धन्यवाद। "~" से मेरा मतलब 5.4x वी के बारे में है। बात यह है कि, मैं विभिन्न वोल्टेज स्रोतों का भी उपयोग करूंगा। कभी-कभी मैं 5.4 वी एक का उपयोग करता हूं, लेकिन कभी-कभी 5.0 वी एक (उदाहरण के लिए एक यूएसबी पोर्ट से)। यह 5.0 V से नीचे नहीं डुबाना चाहता है, यह निश्चित है, यही वजह है कि मैं एक घटक खोजने में रुचि रखता था, जो एक फ्लैट 5V स्रोत का उपयोग करने के मामले में बहुत छोटी गिरावट का कारण होगा। धन्यवाद, मुझे बताएं कि क्या आपके पास कोई और सुझाव है, मैं आपके द्वारा बताए गए कुछ स्कूटी को पकड़ लूंगा।

— कैपकॉम

क्या होगा यदि मैं 1N5817 की तरह कुछ इस्तेमाल किया fairchildsemi.com/ds/1N/1N5818.pdf ? क्या वह काम मेरे उद्देश्यों को पूरा करेगा?

— कैपकॉम

@capcom - 1N5817 / 8/9 वास्तव में पहला डायोड था जिसे मैंने देखा था, लेकिन मैंने दूसरे को चुना क्योंकि वोल्टेज ड्रॉप थोड़ा अधिक है। डेटाशीट में Fig.2 का कहना है कि 100N पर 1N5818 के लिए 350 mV, 1N5819 के लिए 400 mV, तो हाँ वे भी उपयुक्त हैं। लेकिन आप 5 वी से नीचे क्यों नहीं जाना चाहते हैं? AVR इसे आसानी से संभाल सकता है।

— स्टीवन्व्ह

@capcom - अगर Vcc 4.8 V है तो आउटपुट भी यही देगा। लेकिन अगर अन्य डिवाइस भी उस 4.8 वी से संचालित होते हैं, तो उन्हें 5 वी की आवश्यकता नहीं होती है, उन्हें 4.8 वी की भी आवश्यकता होगी। क्योंकि यह एक अपूर्ण दुनिया है और बहुत कुछ डिजिटल स्तर तक हो सकता है आईसी डिजाइनर एक विस्तृत मार्जिन प्रदान करते हैं: सबसे अधिक बार 0.7 x Vcc से ऊपर कुछ भी एक उच्च स्तर के रूप में देखा जाएगा। इसलिए यदि आप 4.8 V आउटपुट को 5 V डिवाइस से कनेक्ट करते हैं तो यह उच्च स्तर पर दिखेगा, यहां तक ​​कि 3.5 V भी करेगा।

— स्टीवनवह

@capcom - यह इसे स्विच की तरह बंद करता है । यदि आप डायोड के बजाय एक स्विच का उपयोग करते हैं, और इसे खोलें तो आपके पास 5 वी का पूर्ण वोल्टेज भी होगा।

— स्टीवनवह

Answer 2

एक वास्तविक डायोड भौतिकी [tm] के नियमों द्वारा सीमित है। वास्तविक वोल्टेज वर्तमान और वोल्टेज और उपयोग किए गए डिवाइस पर निर्भर करेगा, लेकिन एक गाइड के रूप में, बहुत हल्के लोडिंग के तहत एक Schottky डायोड 0.3V के तहत कुछ हद तक प्रबंधन कर सकता है, लेकिन यह आमतौर पर 0.6V + तक बढ़ जाता है क्योंकि लोडिंग दृष्टिकोण अधिकतम अनुमत है। उच्च वर्तमान उपकरणों में 1V से अधिक अच्छी तरह से आगे वोल्टेज की बूंदें हो सकती हैं। सिलिकॉन डायोड दो से तीन के कारक से भी बदतर हैं।

डायोड के स्थान पर MOSFET का उपयोग करना एक प्रतिरोधक चैनल प्रदान करता है ताकि वोल्टेज ड्रॉप करंट के समानुपाती हो और डायोड की तुलना में बहुत कम हो सके।

नीचे दिखाए गए अनुसार P चैनल MOSFET का उपयोग करने पर MOSFET को चालू किया जाता है जब बैटरी की ध्रुवता सही हो और बैटरी उलट जाने पर बंद हो जाए। सर्किट और अन्य यहां से मैंने अच्छी सफलता के साथ कई वर्षों तक व्यावसायिक रूप से (ग्राउंड लीड में एन चैनल MOSFET के साथ दर्पण छवि व्यवस्था का उपयोग करके) इस व्यवस्था का उपयोग किया है।

जब बैटरी ध्रुवता सही नहीं होती है तो MOSFET गेट स्रोत के सापेक्ष सकारात्मक होता है और MOSFET गेट स्रोत 'जंक्शन' रिवर्स बायस्ड होता है, इसलिए MOSFET बंद हो जाता है।

जब बैटरी ध्रुवता सही है MOSFET गेट स्रोत के सापेक्ष नकारात्मक है और MOSFET सही ढंग से पक्षपाती है और FET Rdson पर वर्तमान "देखता है" को लोड करता है। यह कितना चयनित FET पर निर्भर करता है लेकिन 10 मिलीमीटर FET का संबंध सामान्य रूप से होता है। 10 mOhm और 1A पर आपको केवल 10 मिली-वोल्ट ड्रॉप मिलती है। यहां तक ​​कि 100 मिलीमीटर के रोशन वाला एक MOSFET केवल 0.1 वोल्ट प्रति एम्पियर गिराएगा - यहां तक ​​कि शोट्स्की डायोड से भी कम।

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टीआई आवेदन नोट वर्तमान / बैटरी सुरक्षा सर्किट को उल्टा करें

ऊपर के रूप में एक ही अवधारणा। एन एंड पी चैनल संस्करण। MOSFETs का उल्लेख केवल उदाहरण हैं। ध्यान दें कि गेट वोल्टेज Vgsth को न्यूनतम बैटरी वोल्टेज से अच्छी तरह से नीचे होना चाहिए।

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+1। इस उपकरण को "आदर्श डायोड" आधारित बिजली पथ नियंत्रकों के रूप में विपणन किया जाता है

हम्म, यह दिलचस्प है। धन्यवाद! क्या आप मेरे भागों बिन में किसी भी सामान्य MOSFETs की सलाह देते हैं? मैं बस अपने घटकों के संग्रह का निर्माण शुरू कर रहा हूं, और वास्तव में कुछ सिफारिशों का उपयोग कर सकता हूं।

— कैपकॉम

Answer 3

दो विचार:

1. सामान्य PN जंक्शन डायोड के बजाय एक Schottky डायोड का उपयोग करें। Schottky डायोड में PN डायोड की तुलना में कम वोल्टेज की गिरावट होती है।
2. आपूर्ति में डायोड को कनेक्ट करें ताकि यह सामान्य रूप से उलट पक्षपाती हो। जब बिजली पीछे से जुड़ी होती है, तो डायोड का संचालन होगा और रिवर्स वोल्टेज को डायोड के आगे वोल्टेज ड्रॉप से ​​अधिक होने से बचाएगा। आपको वर्तमान-सीमित आपूर्ति या डायोड के एक फ्यूज अपस्ट्रीम की आवश्यकता होगी ताकि इसे असीमित चालू करने के लिए न कहा जाए।

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मैं 2. 'डायोड डायोड' कहता हूं और इसे अपने सभी सर्किटों में शामिल करता हूं। इसने मुझे काफी बार बचाया है :) इसे फ्यूज या पॉलीफ्यूज़ (सेल्फ-रीसेटिंग) के साथ जोड़ा जा सकता है।

— राउटर वैन Ooijen

Answer 4

• एक Schottky पावर डायोड आपको 0.2V के रूप में एक वोल्टेज ड्रॉप देगा
• कई कनेक्टर उपलब्ध हैं जिन्हें रिवर्स में प्लग नहीं किया जा सकता है।
• कई लोग दो तारों के साथ तीन पिन कनेक्टर का उपयोग करते हैं। इस मामले में रिवर्स में प्लगिंग दोनों तारों को जोड़ता नहीं है।

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अप ने अपने तीसरे बुलेट पॉइंट की शुद्धता और सादगी के लिए मतदान किया। जैसे ही मैंने पढ़ा कि मैं अपने समाधान को जानता हूं और कुछ सही और सरल नहीं सोचने के लिए और पी-चैनल MOSFETs पर 3 घंटे शोध करने के लिए खुद को किक करने के लिए आगे बढ़ा। धन्यवाद।

— एसआरएम

यदि सममिति के साथ 3-पिन कनेक्टर का उपयोग किया जाता है जो एक खुले सर्किट के बजाय उलट अनुमति देता है, तो पिनआउट सममित को भी बनाएं। उदाहरण के लिए, केंद्र पिन पर सकारात्मक, दोनों बाहरी पिनों पर लौटें।

— बेन वोइगट

Answer 5

आप लोग याद करते हैं कि शून्य वोल्टेज ड्रॉप डायोड कैसे मिलता है। 2 डायोड लें, 1Nwhocares कहें। एक रोकनेवाला के माध्यम से एक पर पूर्वाग्रह, .6 V या तो बाहर निकलना और एक दूसरे रोकनेवाला के माध्यम से अन्य डायोड के एनोड पर लागू होते हैं। तीसरे डायोडर के साथ जमीन पर दूसरा डायोड कैथोड चलाएं। दूसरा डायोड अब पहले डायोड द्वारा पक्षपाती है। डीसी डायोड प्राप्त करने के लिए दूसरे डायोड के एनोड पर कैप इनपुट लगाएं। Shazam, एक इनपुट AC सिग्नल बिना किसी प्रशंसनीय डायोड वोल्टेज ड्रॉप के ठीक हो जाता है। जर्मेनियम और Shottkys को भूल जाओ, सबसे अच्छा तुम जैसे हो .3 v। मेरे सर्किट को समायोजित करने के लिए आसान .0.2 वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करें। एक उच्च वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त करने के लिए बस पहले डायोड का वर्तमान उच्च करें। एक शून्य पार तुलनित्र वास्तव में बहुत सुंदर बनाता है। चरण त्रुटियों से अच्छा कहें। बदलाव? पहले डायोड में एक टोपी रखो, शोर से छुटकारा पाएं। रोकने वाले को दूसरे डायोड के एनोड पर जाने के बजाय बड़ा करें। छोटे संकेतों के साथ मदद करता है।

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हो सकता है कि आपने इस प्रश्न को गलत बताया हो, ओपी ने ध्रुवीयता को उलटने से बचाने के बारे में पूछा।

— ओलेग Mazurov

मुझे इस पर कुछ स्पष्टीकरण चाहिए, लेकिन क्योंकि यह यहाँ विषय है, कृपया इसके बारे में मेरा प्रश्न देखें: Electronics.stackexchange.com/q/164782/53375 धन्यवाद!

— एरोनड

Answer 6

एक Schottky डायोड एक अच्छा समाधान होगा और यह वही है जो मैंने एक तस्वीर विकास बोर्ड पर पावर पथ ध्रुवीयता संरक्षण के लिए चुना था जिसे मैंने इस सप्ताह बनाया था। Schottky डायोड में कई अन्य डायोड प्रकारों की तुलना में बहुत कम वोल्टेज की गिरावट होती है, विशेष रूप से सामान्य उद्देश्य वाले। Schottky डायोड के लिए एक लोकप्रिय उपयोग उन्हें उच्च आवृत्ति सर्किट के लिए उपयोग करना है क्योंकि उनके पास एक तेज स्विचिंग गति है, हालांकि वे अपने कम आगे वोल्टेज ड्रॉप के लिए भी जाने जाते हैं। हालांकि, उनकी कमी अन्य डायोड प्रकारों की तुलना में उनका अपेक्षाकृत कम टूटने वाला वोल्टेज है। यदि आप केवल 3.3v / 5v माइक्रोकंट्रोलर या अन्य लो-वोल्टेज एप्लिकेशन के लिए ध्रुवीयता सुरक्षा की तलाश कर रहे हैं, तो यह आपके लिए आदर्श हो सकता है क्योंकि कम वोल्टेज ड्रॉप अपील कर रही है और कम ब्रेकडाउन वोल्टेज अभी भी आपकी आवश्यकता से अधिक है। चश्मा के साथ एक डायोड चुनें जो अपेक्षित वर्तमान ड्रॉ, लोड करंट ड्रॉ और ब्रेकडाउन वोल्टेज पर आपके आवश्यक अधिकतम वोल्टेज ड्रॉप से ​​मेल खाता है। Digikey.com यह बहुत आसान बनाता है; यह वहां से बहुत सीधा होना चाहिए।

Answer 7

डायोड का उपयोग करके रिवर्स पोलरिटी से एक सर्किट को बचाने के लिए, लेकिन डायोड ड्रॉप के साथ, डायोड को फ्यूज के साथ बदलें, और निश्चित रूप से फ्यूज के बाद पावर रेल में रिवर्स पोलरिटी में एक काफी बड़े डायोड को कनेक्ट करें। यह फ्यूज की अधिकतम धारा और साथ ही एक उच्च पल्स रेटिंग को लगातार संभालने में सक्षम होना चाहिए, जो आम तौर पर डायोड कर सकते हैं।

सभी पावर इनवर्टर काम करते हैं। वे 12 वोल्ट पर सैकड़ों एम्पों को आकर्षित कर सकते हैं, लेकिन रिवर्स ध्रुवीयता केवल फ़्यूज़ को उड़ा देती है।

कम वर्तमान उपकरणों के लिए एक अन्य समाधान फ्यूज को एक रोकनेवाला के साथ बदलना है। रोकनेवाला भर में वोल्टेज ड्रॉप कम धाराओं पर एक डायोड से कम हो सकता है।

एक अन्य तरीका एक MOSFET में एक डायोड का उपयोग करना है, क्योंकि एक MOSFET के अंदर एक डायोड है। सकारात्मक आपूर्ति की रक्षा के लिए, एक पी-चैनल डिवाइस का उपयोग इस तरह से करें कि डायोड डिवाइस को रिवर्स पोलरिटी से बचाता है जिसमें गेट बंद हो। अब आपको केवल कुछ तर्क (जैसे एकल अवरोधक और छोटे सिग्नल डायोड) गेट को चालू करने के लिए करना होगा जब ध्रुवता सही होती है, तो वह .6 वोल्ट डायोड ड्रॉप अब MOSFET के Rds MAXD या उससे कम हो जाएगा। MOSFETs दोनों दिशाओं में मुड़ते हैं।