關于mcu io口最大輸入電壓疑惑

ID:570264 · 發表于 2024-9-11 23:59

在某個mcu數據手冊上看到mcu的最大輸入電壓為vdd+0.3V，內部帶有二極管鉗位電路，這是否說明內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據手冊上沒看到該如何計算，若輸入的電壓是瞬態的，時間很短的話是否可以再繼續提高電壓而不會損壞，望解惑。

ID:807591 · 發表于 2024-9-12 11:02

你這就是好奇挑戰耐壓極限，，其實這個并沒有什么絕對統一數據，一般來講瞬間上 7V電壓，持續時間1us內，不會燒壞，作妖次數多了，保不齊2，3下就掛了

ID:404160 · 發表于 2024-9-12 11:12

以VDD為5V為例，當輸入電壓為6V時，如果內部二極管鉗位電路起作用，那么鉗位二極管會導通并將電壓鉗位在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，這個參數通常可以在二極管的數據手冊中找到。如果沒有提供，可能需要聯系制造商獲取這些信息。對于瞬態電壓，如果超出最大鉗位電流，即使是瞬態的，也可能對MCU造成損壞。因此，設計時應該考慮到最壞情況，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的，并且時間很短，MCU可能不會立即損壞，但這取決于瞬態電壓的幅度、持續時間和二極管的耐壓能力。瞬態電壓抑制二極管（TVS）就是設計用來吸收這種瞬態能量，保護后續電路不受損害的。TVS的選型應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在瞬態高電壓下損壞至關重要。

ID:570264 · 發表于 2024-9-12 18:07

飛云居士發表于 2024-9-12 11:12
以VDD為5V為例，當輸入電壓為6V時，如果內部二極管鉗位電路起作用，那么鉗位二極管會導通并將電壓鉗位在5.3 ...

明白了，感謝！

ID:466250 · 發表于 2024-9-12 19:06

szb314 發表于 2024-9-12 11:02
你這就是好奇挑戰耐壓極限，，其實這個并沒有什么絕對統一數據，一般來講瞬間上 7V電壓，持續時間1us內， ...

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 · 發表于 2024-9-12 19:10

不是鍺管，+0.3是安全范圍值，還沒達到內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，結果新的芯片就不行，在電壓超過5V時發生復位。更改了設計，從外部增加了二極管。然后在下一批又恢復了，現在的那兩個二極管的位置就空著了。

ID:1034262 · 發表于 2024-9-12 23:18

xiaobendan001 發表于 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管怎么實現的呢？

ID:1059013 · 發表于 2024-9-18 11:14

有一次5.44V，MCU也壞了，所以盡可能不要挑戰廠家給出的極限電壓

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