關(guān)于mcu io口最大輸入電壓疑惑

ID:570264 · 發(fā)表于 2024-9-11 23:59

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。

ID:807591 · 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)，不會燒壞，作妖次數(shù)多了，保不齊2，3下就掛了

ID:404160 · 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5.3V（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。

ID:570264 · 發(fā)表于 2024-9-12 18:07

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！

ID:466250 · 發(fā)表于 2024-9-12 19:06

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。

ID:466250 · 發(fā)表于 2024-9-12 19:10

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。

ID:1109793 · 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。

ID:1034262 · 發(fā)表于 2024-9-12 23:18

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？

ID:1059013 · 發(fā)表于 2024-9-18 11:14

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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