玩單片機(jī)的都可能遇到過因外部干擾或因軟件BUG導(dǎo)致死機(jī)，這對于有功率負(fù)載的電路是極為不利的。 現(xiàn)在MCU都有了WDT看門狗，當(dāng)計數(shù)溢出就強(qiáng)制進(jìn)行復(fù)位。 但如果單片機(jī)因某種原因(如靜電、浪涌等擊穿)直接導(dǎo)致?lián)p壞，使其輸入輸出狀態(tài)無法控制，且無法預(yù)料時，可能會造成不良后果甚至人身安全。 如電機(jī)控制、逆變器等，當(dāng)異常發(fā)生MCU輸出端一直輸出固定電平(這里假設(shè)高電平驅(qū)動)會導(dǎo)致線圈進(jìn)入飽和，產(chǎn)生大電流發(fā)熱燒毀線圈甚至是起火引發(fā)一系列不可預(yù)料后果。 那如何去有效避免這類問題的發(fā)生呢?

任一MOS持續(xù)導(dǎo)通都會導(dǎo)線圈飽和發(fā)熱

首先，最大的問題是單片機(jī)失效后，IO端口狀態(tài)無法預(yù)料，只能切斷負(fù)載供電，所以只要能檢測到MCU是否正常工作，然后去控制負(fù)載供電開關(guān)就可以避免上述問題了。 順著這個思路，我們可以讓單片機(jī)一個IO口一直輸出50%占空比PWM信號，用一個電容進(jìn)行隔離，當(dāng)正常工作時PWM信號可以通過電容，經(jīng)過整流濾波驅(qū)動MOS管導(dǎo)通，當(dāng)死機(jī)后就沒有PWM信號輸出了，此時不管IO口是持續(xù)的高還是低電平，經(jīng)過電容后級都沒有電壓了，此時MOS管截止負(fù)載供電被關(guān)斷，這樣就有效保護(hù)了負(fù)載。

負(fù)載保護(hù)電路圖

最后結(jié)合上圖重新梳理一遍保護(hù)過程。 當(dāng)單片機(jī)正常運行時IO1持續(xù)輸出PWM信號，整流濾波后推動后級MOS管導(dǎo)通，提供負(fù)載供電; 當(dāng)單片機(jī)死機(jī)或失效后，就沒有PWM信號輸出，無論輸出是持續(xù)的高或低電平，都沒有整流電壓推動后級MOS開關(guān)管，此時MOS管截止，負(fù)載斷電!

本電路重點運用了電容的隔直流特性，既能讓連續(xù)變化的PWM耦合通過，又可以阻止直流電壓通過，從而有效檢測MCU是否異常，同時控制負(fù)載供電開關(guān)。