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關(guān)于mcu io口最大輸入電壓疑惑

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樓主
ID:570264 發(fā)表于 2024-9-11 23:59 來自觸屏版 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
在某個mcu數(shù)據(jù)手冊上看到mcu的最大輸入電壓為vdd+0.3V,內(nèi)部帶有二極管鉗位電路,這是否說明內(nèi)部采用的二極管是鍺管?以vdd為5v為例,當我輸入6v時,此時電流為(6-5.3)/R,R為限流電阻,取10k的話電流0.07ma,此時我計算的電流只要小于二極管的最大鉗位電流是否可證明在6v情況下mcu并不會損壞?另外最大鉗位電流數(shù)據(jù)手冊上沒看到該如何計算,若輸入的電壓是瞬態(tài)的,時間很短的話是否可以再繼續(xù)提高電壓而不會損壞,望解惑。
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ID:807591 發(fā)表于 2024-9-12 11:02 | 只看該作者
你這就是好奇挑戰(zhàn)耐壓極限,,其實這個并沒有什么絕對統(tǒng)一數(shù)據(jù),一般來講 瞬間上 7V電壓,持續(xù)時間1us內(nèi),不會燒壞,作妖次數(shù)多了,保不齊2,3下就掛了
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板凳
ID:404160 發(fā)表于 2024-9-12 11:12 | 只看該作者
以VDD為5V為例,當輸入電壓為6V時,如果內(nèi)部二極管鉗位電路起作用,那么鉗位二極管會導(dǎo)通并將電壓鉗位在5.3V(5V + 0.3V)。此時,如果通過一個10kΩ限流電阻,電流將會是 (6V - 5.3V) / 10kΩ = 0.07mA。只要這個電流小于二極管的最大鉗位電流,MCU理論上就不會因為過電流而損壞。

至于二極管的最大鉗位電流,這個參數(shù)通常可以在二極管的數(shù)據(jù)手冊中找到。如果沒有提供,可能需要聯(lián)系制造商獲取這些信息。對于瞬態(tài)電壓,如果超出最大鉗位電流,即使是瞬態(tài)的,也可能對MCU造成損壞。因此,設(shè)計時應(yīng)該考慮到最壞情況,并選擇合適的保護元件以確保MCU的安全。

最后,如果輸入的電壓是瞬態(tài)的,并且時間很短,MCU可能不會立即損壞,但這取決于瞬態(tài)電壓的幅度、持續(xù)時間和二極管的耐壓能力。瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)就是設(shè)計用來吸收這種瞬態(tài)能量,保護后續(xù)電路不受損害的。TVS的選型應(yīng)該基于它能夠承受的最大脈沖功率,這個功率是鉗位電壓和峰值脈沖電流的乘積。正確選型TVS對于防止MCU在瞬態(tài)高電壓下?lián)p壞至關(guān)重要。
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地板
ID:570264 發(fā)表于 2024-9-12 18:07 來自觸屏版 | 只看該作者
飛云居士 發(fā)表于 2024-9-12 11:12
以VDD為5V為例,當輸入電壓為6V時,如果內(nèi)部二極管鉗位電路起作用,那么鉗位二極管會導(dǎo)通并將電壓鉗位在5.3 ...

明白了,感謝!
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5#
ID:466250 發(fā)表于 2024-9-12 19:06 | 只看該作者
szb314 發(fā)表于 2024-9-12 11:02
你這就是好奇挑戰(zhàn)耐壓極限,,其實這個并沒有什么絕對統(tǒng)一數(shù)據(jù),一般來講 瞬間上 7V電壓,持續(xù)時間1us內(nèi), ...

5V的單片機,比如新唐003就算電源給到10V也不掛。其實這要看廠家給的余量也有的7V就掛了。
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6#
ID:466250 發(fā)表于 2024-9-12 19:10 | 只看該作者
不是鍺管,+0.3是安全范圍值,還沒達到內(nèi)部鉗位二極管工作的值,也有標稱+0.5的,這是鉗位的值,但體二極管這個值也不是不會變化的,溫度越高,壓降越低。
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7#
ID:1109793 發(fā)表于 2024-9-12 19:40 | 只看該作者
不是所有芯片的io都有二極管,幾年前用過一個SOP16的本來好好的,就是用一個1M電阻取個過零(阻容電路)本來沒問題的,結(jié)果新的芯片就不行,在電壓超過5V時發(fā)生復(fù)位。更改了設(shè)計,從外部增加了二極管。然后在下一批又恢復(fù)了,現(xiàn)在的那兩個二極管的位置就空著了。
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8#
ID:1034262 發(fā)表于 2024-9-12 23:18 | 只看該作者
xiaobendan001 發(fā)表于 2024-9-12 19:40
不是所有芯片的io都有二極管,幾年前用過一個SOP16的本來好好的,就是用一個1M電阻取個過零(阻容電路)本 ...

沒有二極管的場效應(yīng)管怎么實現(xiàn)的呢?
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9#
ID:1059013 發(fā)表于 2024-9-18 11:14 | 只看該作者
有一次5.44V,MCU也壞了,所以盡可能不要挑戰(zhàn)廠家給出的極限電壓
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