一、非常情形的思考
非常情形的思考
1、 电流倒灌
集成电路的范例模型如下：
1、 D1在大多数CMOS集成电路中起着防静电功能.同时赞助起着输入端限幅浸染。但是在ABT,LVT,LVC和AHC/AHCT类集成电路中无此二极管。
2、D2是半导体集成所产生的寄生二极管(存在于所有数字集成电路),其赞助功能为对线路反射的下冲旗子暗记进行限幅，供应一些放电保护功能。
3、D3用于保护CMOS电路在放电时的滋扰。在大多数双极性器件中也存在此二极管，但为寄生二极管。在集电极开路和三态输出的双极性器件中无此二极管。
4、D4在所有集成电路中均存在此二极管。它是器件的集电极或漏极的二极管。在双极性器件中还附加了一个肖特基二极管对线路反射的下冲旗子暗记进行限幅。在CMOS电路中附加了二极管以增加防静电功能。
电流倒灌产生的缘故原由：
当利用CMOS型器件作为接口芯片在如下图所示的电路中利用时，如果Vcc2断电，Vcc1连续供给G1，G1的高电平输出电流将通过D1向Vcc2上的电容充电（该充电电流将使D1迅速过载并使其破坏。CMOS器件中D1只能承受20mA的电流）并在Vcc2上建立一电压，该电压使利用Vcc2供电的其它电路事情不正常，特殊使可编程器件。
办理方法：
如图（a）：在旗子暗记线上加一个几欧姆的限流电阻，可防止过流破坏二极管D1，但不能办理灌流在Vcc上建立电压；
如图（b）：在旗子暗记线上加二极管D3及上拉电阻R，D3用于阻断灌流利路，R办理前级输出高电平时使G1的输入保持高电平。此方法即可办理灌流破坏二极管D1的问题，又可办理灌流在Vcc上建立电压。缺陷是二极管D3的加入降落了G1的低电平噪声容限；
如图（c）：在G1的电源上增加二极管D7。缺陷是前级输出高电平时，G1通过D1得到电压并从输出高电平给后级电路。同时降落了G1的供电电压，使其在正常利用时高电平输出电压降落。
最有效的办理方法是利用双极型的器件（如三极管）作为接口，由于双极型器件没有保护二极管D1存在，故不存在上述灌流利路。须要把稳的是这时接口的输入、输出旗子暗记线上不能加上拉电阻（双极型器件输入悬空当高电平对待）。
2、 热插拔设计
Ø 热插拔对电源的影响
电路板上电或热插拔时会从电源拉出很大的启动电流并导致电源电压的颠簸，此征象掌握不当将影响系统中其它电路的正常利用，乃至导致全体系统的破坏。
任何一个板卡都具有一定的负载电容，当板卡插入正常事情背板时，背板电源将利用较大的瞬时电流对插入板卡负载电容充电;当板卡从正常事情背板拔出时，由于板卡上的负载电容放电，在板卡与背板之间会形成一条低阻通路，也将产生较大的瞬时电流。浪呈现象会导致背板电源瞬时跌落，造成系统意外复位，乃至破坏接口电路，对付热插拔保护电路的研究将成为背板构造设备推广运用的关键。
热插拔电路的最低哀求是供应浪涌电流限定，防止在大的容性负载加电时全体系统破坏。限流功能还有助于减小供电电源的尺寸，并防止在连接器打仗时产生电弧。其它热插拔特性还包括：低等效串联电阻、断路器、状态指示、双插入点检测和电源就绪指示。
目前我公司的产品除个别处理机对电源采纳上电限流方法外，别的电路板利用PTC对负载过流进行限定，但没有上电限流方法。
①、最大略的限流元件是保险丝，它可以单独利用或与其它保护元件合营利用，由于保险丝可以有效地防止过流的冲击，它们在系统中既是必须的(如UL 标准的规定)，也是系统碰着灾害性故障时的终极防线。标准保险丝的紧张毛病是只能一次性利用，其余一种可替代的小型器件是多重保险丝，这种保险丝的物理尺寸可以根据流过其自身电流所产生的热量而膨胀或缩短，多重保险丝的事情电压范围受温度的限定，但它能够自复位，这是相对付标准保险丝的最大优点。
②、普通热插拔电路由电容、齐纳管和FET 构成，如下图所示。通过对连接在Q1 栅、源极之间的电容C1 充电达到限定浪涌电流的目的。如果上电期间C1 放电，Q1 的栅极与源极相称于短路，Q1 将坚持开路。C1 充电时，Vgs增大，Q1 缓慢开启。C1 的大小和Q1 的Vgs指标确定了Q1 的开启韶光和负载电容C2 的充电韶光。齐纳管ZD1 用于防止栅-源电压超出其最大额定值。
③、机器构造上，设计成USB插头的地引脚和电源引脚比较长，而两个数据引脚则比较短，这样在插入到插座中时，首先接通电源和地，然后再接通两个数据线。这样就可以担保电源在数据线之前接通，防止闩锁发生。
④、热插拔保护电路设计过程实例
热插拔保护电路设计过程实例
Ø 接口IC的热插拔
电路板上电或热插拔时如果处理不当，会通过旗子暗记线对系统中的其它电路板的正常利用造成影响，也可能造成接口IC的软损伤或硬破坏。以是在系统及电路板设计时应只管即便知足以下哀求：
电路板在热插拔时必须担保地端子首先连接，这是电路板正常事情的根本。在多电源系统，特殊是有负电源同时利用的系统中，如果热插拔时不能担保电路板的地端子首先连接，则应只管即便不在电路板的负电源上利用大容量的电容，由于在此情形下可能使电路板的地电位偏离到负电位，使接口IC的输入、输出管脚对地电压超过其耐受范围，造成接口IC管脚的破坏。
1、利用输入或输出端不带对电源保护二极管的IC；
2、利用具有上电三态功能的IC。
精确的电路板上电次序应为：
首先连接电路板的地；
其次连接电路板的电源；
连接电路板的复位端子；
末了连接电路板的旗子暗记端子。
3、 过流保护
过流保护技能在电源设计中利用较普遍，在电路板设计中可以借鉴。由于器件事情不正常或故障破坏等缘故原由可能造成电路板电源过流，对此如果不加以限定可能给系统带来灾害性后果。
在电路板的电源入口处串联小阻值的PTC元件可对电源进行有效保护，当电路板产生过流时，流过PTC的电流增大，使PTC温度升高，同时其阻值增大，限定电流的进一步增加，使进入电路板内的电流限定在一个较小的范围内，对电路板可有效起到保护浸染，同时不至于影响其它电路板的正常事情。利用PTC的另一个优点是可重复性，当过流条件不存在后，PTC的温度低落，阻值回到常态，不影响其正常利用。
选择PTC时须要把稳其耐压、不动作电流及静态电阻和动作韶光。案例：我们OC的输出，掌握电磁阀。电磁阀一端接12V，一端接OC输出。但是在安装过程中，时常涌现：由于施工欠妥心，OC直接与12V短路，导致三极管、或者MOS管，直接失落效，导致现场大量三极管烧毁(这段笔墨，博主表示没理解)
经由优化，可以通过下面电路，预防过流，导致三极管损毁。(这段笔墨，博主表示没理解)
4、 过压保护
CON1为电源输入口，正常5V供电；FUL为2A保险丝，电流保护；D3是反向耐压40V，超过40V，D3阻抗减小电流增大，保险丝熔断保护后面电路；D5是5.1V稳压管，Q4是PMOS管，Q5是PNP三极管。当电压大于5.1V小于40V时，D5导通，Q5导通,D6故障指示灯亮起，Q4关闭，后级没电。正常供电时，Q4栅极被R108拉低，故正常导通供电，等D4电源指示灯正常亮起。
5、上电时序掌握电路
电路设计思路：主控芯片的电源接VDD_5V或VDD_3V3,其他电路接GEN_5V或GEN_3V3电源，CON1为电源接口，当电路上电瞬间,主控芯片得电开始事情，然后通过掌握PMIC_ON_REQ引脚来掌握其他模块供电。
