关于mcu io口最大输入电压疑惑

ID:570264 · 发表于 2024-9-11 23:59

在某个mcu数据手册上看到mcu的最大输入电压为vdd+0.3V，内部带有二极管钳位电路，这是否说明内部采用的二极管是锗管?以vdd为5v为例，当我输入6v时，此时电流为(6-5.3)/R，R为限流电阻，取10k的话电流0.07ma，此时我计算的电流只要小于二极管的最大钳位电流是否可证明在6v情况下mcu并不会损坏?另外最大钳位电流数据手册上没看到该如何计算，若输入的电压是瞬态的，时间很短的话是否可以再继续提高电压而不会损坏，望解惑。

ID:807591 · 发表于 2024-9-12 11:02

你这就是好奇挑战耐压极限，，其实这个并没有什么绝对统一数据，一般来讲瞬间上 7V电压，持续时间1us内，不会烧坏，作妖次数多了，保不齐2，3下就挂了

ID:404160 · 发表于 2024-9-12 11:12

以VDD为5V为例，当输入电压为6V时，如果内部二极管钳位电路起作用，那么钳位二极管会导通并将电压钳位在5.3V（5V + 0.3V）。此时，如果通过一个10kΩ限流电阻，电流将会是 (6V - 5.3V) / 10kΩ = 0.07mA。只要这个电流小于二极管的最大钳位电流，MCU理论上就不会因为过电流而损坏。

至于二极管的最大钳位电流，这个参数通常可以在二极管的数据手册中找到。如果没有提供，可能需要联系制造商获取这些信息。对于瞬态电压，如果超出最大钳位电流，即使是瞬态的，也可能对MCU造成损坏。因此，设计时应该考虑到最坏情况，并选择合适的保护元件以确保MCU的安全。

最后，如果输入的电压是瞬态的，并且时间很短，MCU可能不会立即损坏，但这取决于瞬态电压的幅度、持续时间和二极管的耐压能力。瞬态电压抑制二极管（TVS）就是设计用来吸收这种瞬态能量，保护后续电路不受损害的。TVS的选型应该基于它能够承受的最大脉冲功率，这个功率是钳位电压和峰值脉冲电流的乘积。正确选型TVS对于防止MCU在瞬态高电压下损坏至关重要。

ID:570264 · 发表于 2024-9-12 18:07

飞云居士发表于 2024-9-12 11:12
以VDD为5V为例，当输入电压为6V时，如果内部二极管钳位电路起作用，那么钳位二极管会导通并将电压钳位在5.3 ...

明白了，感谢！

ID:466250 · 发表于 2024-9-12 19:06

szb314 发表于 2024-9-12 11:02
你这就是好奇挑战耐压极限，，其实这个并没有什么绝对统一数据，一般来讲瞬间上 7V电压，持续时间1us内， ...

5V的单片机，比如新唐003就算电源给到10V也不挂。其实这要看厂家给的余量也有的7V就挂了。

ID:466250 · 发表于 2024-9-12 19:10

不是锗管，+0.3是安全范围值，还没达到内部钳位二极管工作的值，也有标称+0.5的，这是钳位的值，但体二极管这个值也不是不会变化的，温度越高，压降越低。

ID:1109793 · 发表于 2024-9-12 19:40

不是所有芯片的io都有二极管，几年前用过一个SOP16的本来好好的，就是用一个1M电阻取个过零（阻容电路）本来没问题的，结果新的芯片就不行，在电压超过5V时发生复位。更改了设计，从外部增加了二极管。然后在下一批又恢复了，现在的那两个二极管的位置就空着了。

ID:1034262 · 发表于 2024-9-12 23:18

xiaobendan001 发表于 2024-9-12 19:40
不是所有芯片的io都有二极管，几年前用过一个SOP16的本来好好的，就是用一个1M电阻取个过零（阻容电路）本 ...

没有二极管的场效应管怎么实现的呢？

ID:1059013 · 发表于 2024-9-18 11:14

有一次5.44V，MCU也坏了，所以尽可能不要挑战厂家给出的极限电压

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