简易保护电路分析

纯今 · 发表于 2024-3-26 15:44:08

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假设MCU的GPIO超过+3.3v会烧毁，也拒绝一切负电压
如图，设计了外围两只肖特基+220R电阻，构成保护电路
请分析输入5伏电平，GPIO会得到什么电压？
输入0伏特，输入负5伏特，GPIO又分别获得什么电压？

fangyinghh · 发表于 2024-3-26 16:08:19

+3.3V加上二极管正向压降, 负的二极管正向压降, 对吧? 我外行一个

纯今 · 发表于 2024-3-26 16:17:44

我自己计算是当输入电压5伏特时，GPIO电压被钳位在3.3+肖特基导通几百毫伏压降（其实有微弱超压）
输入负5伏特时，GPIO电压被钎位在0-肖特基导通几百毫伏压降（其实有微弱负压）
输入0伏特，GPIO电压依然为0

大家有什么看法？

纯今 · 发表于 2024-3-26 16:23:34

fangyinghh 发表于 2024-3-26 16:08
+3.3V加上二极管正向压降, 负的二极管正向压降, 对吧? 我外行一个

你谦虚了。我是同意你的计算

xjbiao · 发表于 2024-3-26 16:25:59

差不多4V，0V，-0.7V?

飞向狙沙 · 发表于 2024-3-26 16:44:19

MCU对电压要求严格的话这个保护电路就不合适了吧，至少得上个三极管电平转换

纯今 · 发表于 2024-3-26 16:50:56

飞向狙沙发表于 2024-3-26 16:44
MCU对电压要求严格的话这个保护电路就不合适了吧，至少得上个三极管电平转换 ...

您说的非常正确

落花萧然 · 发表于 2024-3-26 16:57:15

还是光耦隔离更安全

125589 · 发表于 2024-3-26 17:34:18

本帖最后由 125589 于 2024-3-26 17:35 编辑

3.3+0.5？肖特基大电流的时候基本上是0.5V压降（1A起步的电流），小电流的时候0.1 - 0.2V的样子。算上来是（3.3+0.1）V - （3.3+0.5）V ，也就是3.4 - 3.8V这样子。

我目前看到的3.3V单片机（stc、nxp、hc32、mm32）工作电压在3.2 - 3.6V，IO极限电压在4V - 4.5V这样子，感觉，没啥问题（前提是没有更高的电压冲击）

纯今 · 发表于 2024-3-26 21:02:32

落花萧然发表于 2024-3-26 16:57
还是光耦隔离更安全

安全保证了，光耦上兆赫兹难以胜任

纯今 · 发表于 2024-3-26 21:05:08

125589 发表于 2024-3-26 17:34
3.3+0.5？肖特基大电流的时候基本上是0.5V压降（1A起步的电流），小电流的时候0.1 - 0.2V的样子。算上来是 ...

电压只要不超过肖特基二极管的电压指标，就还是钎位电压，GPIO还是安全的。谢谢你提供的有效数据

xueyunmichen · 发表于 2024-5-15 20:25:57

如果是低功耗单片机电源芯片没有吸收电流功能 5v电平过来v3.3是否会被这个电路拉高

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