TTL串口防倒灌电参考电路

在实际应用中,当串口芯片与主控IC譬如MCU等器件一同使用时,如果串口直连的双方器件有一方不需要供电工作时,要注意一方电流对另一方电流的倒灌导致未供电的芯片继续工作的情况(这种情况也可能会造成芯片工作异常,系统紊乱),或者是在MCU通过串口下载代码的场景中,当MCU需要复位以实现下载时,发现复位不成功,可能也是由于该原因造成的。因此,在电路设计中可以做如下改动来防止串口芯片与对端IC出现任何一方被倒灌电的情况。

以主流的USB转串口芯片CH340为例,它的防止电路倒灌电原理图如下:
在这里插入图片描述
如上图所示解决方法是:在CH340芯片的发送引脚TXD上接一个反向二极管,然后再连接到对端 IC。在接收引脚上加一个限流电阻来防止对端IC对CH340 倒灌电。

实现原理:

加反向二极管的原理是:在CH340发送数据时,发送高电平时二极管截止,但是由于对端 RXD 默认上拉也是高电平不会有采样问题,而发送低电平时该二极管导通,对端 RXD 接收到低电平,因此可以正常通讯,并防止了 CH340的TXD发送引脚将电流倒灌到对端 IC。

加限流电阻的原理是:倒灌电流导致芯片工作甚至闩锁效应,是由于引脚电流过大超过了芯片设计时容忍的上限导致芯片内部电路出现异常。因此加一个限流电阻就可以了。
其他通讯场景也可以仿照此方法进行尝试。

除此之外,也有的串口类芯片,自身就带防止倒灌电的功能,如下图的CH340K芯片:
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