电源电路保护器件选型与布局实战

📚 共计 30 章节
01
电源保护概述
为什么需要电源保护?常见威胁(过压、过流、浪涌、反接、静电)。课程框架介绍。
基础全景
02
保险丝(Fuse)选型
分类(快断、慢断、自恢复),关键参数(额定电流/电压、I²t、分断能力),选型步骤与实例。
保险丝过流
03
自恢复保险丝(PPTC)选型
PPTC工作原理、关键参数(保持/动作电流、动作时间)、选型注意事项,与普通保险丝区别。
PPTC自恢复
04
TVS管(瞬态抑制二极管)选型
TVS工作原理、关键参数(Vrwm、Vbr、Vc、Ipp、Ppp),单向/双向TVS,选型实例。
TVS浪涌
05
压敏电阻(MOV)选型
MOV工作原理、关键参数(压敏电压、通流容量、能量耐量),选型注意事项,与TVS对比。
MOV浪涌
06
ESD防护器件选型
ESD原理与危害,防护器件类型(TVS、MLCC、聚合物),关键参数(接触/空气放电、钳位电压)。
ESD静电
07
整流/肖特基二极管选型
用于反接保护、续流保护,关键参数(VF、VRRM、IF、Trr),选型实例。
二极管反接
08
MOS管用于电源保护
P-MOS/N-MOS用于反接保护、负载开关,关键参数(Vds、Rds(on)、Qg)。
MOSFET开关
09
电源管理芯片(PMIC)保护功能
PMIC内置过压、过流、过热保护,如何利用PMIC实现系统级保护。
PMIC集成
10
热插拔控制器(Hot Swap)选型
热插拔原理、关键参数(电流限制、故障响应时间),选型与电路设计。
热插拔控制器
11
共模扼流圈与EMI滤波器选型
用于电源线EMI抑制,关键参数(共模阻抗、额定电流、直流电阻),选型与布局。
EMI共模
12
电源保护布局原则(一)
输入输出电容选型与布局、滤波电容放置原则、大电流路径设计。
布局电容
13
电源保护布局原则(二)
地平面设计、单点/多点接地、热设计考虑(散热过孔、铜皮开窗)。
接地热设计
14
电源保护布局原则(三)
保护器件与主电路距离、走线宽度与电流关系、爬电距离与电气间隙。
安全间距
15
过压保护电路设计
TVS+保险丝、比较器过压关断、基于PMIC的过压保护。
过压电路
16
过流保护电路设计
保险丝过流、检测电阻+比较器、热插拔控制器过流保护。
过流检测
17
浪涌保护电路设计
IEC 61000-4-5标准、多级浪涌保护(GDT+TVS+MOV)、布局要点。
浪涌IEC
18
反接保护电路设计
二极管、P-MOS、N-MOS、桥式整流反接保护。
反接保护
19
静电放电(ESD)保护设计
IEC 61000-4-2标准、ESD保护布局要点、器件选型。
ESD标准
20
多路电源保护设计
多电压域保护策略、共享/独立保护权衡、电源轨排序与保护。
多路电源轨
21
电池保护电路设计
锂电池保护IC(DW01+8205)、充放电保护、电池平衡电路。
锂电池BMS
22
汽车级电源保护设计
汽车电子标准(ISO 7637、ISO 16750)、抛负载保护、器件选型。
汽车抛负载
23
工业级电源保护设计
工业环境特点、宽电压输入保护、防爆与防雷设计要点。
工业宽电压
24
通信设备电源保护设计
通信电源标准、-48V电源保护、热插拔与冗余设计。
通信-48V
25
电源保护仿真与测试
SPICE仿真、热仿真、实际测试(浪涌发生器、ESD枪)。
仿真测试
26
保护器件失效分析
保险丝/TVS/MOV失效模式、失效分析流程与案例。
失效分析
27
成本与性能权衡
BOM成本对比、性能与可靠性平衡、选型决策树。
成本决策
28
案例实战(一):USB Type-C
USB Type-C接口电源保护设计(过压、过流、ESD)。
Type-C实战
29
案例实战(二):DC-DC模块
DC-DC电源模块输入输出保护设计(浪涌、反接、过流)。
DC-DC模块
30
案例实战(三):工业传感器节点
工业传感器节点电源保护(宽电压、浪涌、ESD、反接)。
传感器工业