MOS管、二極管反接保護電路分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-01-13
反接保護電路：
通常我們的電子產(chǎn)品，為防止用戶將正負極接反，會對接口做防反接保護。
比如接口做成梯形或者開個缺口，反了不容易插進，對于一些工控類產(chǎn)品，只提供接線端子的方式，雖然在外殼和端子上有標識出正負極，但總難免用戶出現(xiàn)粗心大意的時候。
因此需要采用電源反接保護電路。
1、利用二極管的反接保護電路
主要考慮：二極管的反向耐壓值和正向電流值。
1.1 直接串聯(lián)二極管
缺點，有0.7V左右的壓降。 不適合輸入電壓比較小的場合
選用肖特基二極管 正向壓降更小但電流較大時，功耗損失較大。 應(yīng)避免使用肖特基
使用肖特基時存在一個潛在的問題。 它們具有更多的反向電流泄漏，因此它們可能無法提供足夠的保護，盡量避免使用肖特基二極管進行反向保護。
1.2 并聯(lián)二極管 無壓降 缺點：反接時 保險絲會熔斷，應(yīng)選用自恢復(fù)保險絲。
應(yīng)注意避免二極管過電流損壞，考慮使用功率二極管。
1.3橋式整流 不存在正負極反接的問題，但是有兩個的二極管導(dǎo)通，功耗是單一整流二極管的兩倍。
1.4反接時 不導(dǎo)通 正向無壓降 這個地如何處理
1.5 反接保護電路
2、增強型MOS管反接保護： 反接MOS管不會導(dǎo)通
該方法利用了MOS管的開關(guān)特性，控制電路的導(dǎo)通和斷開來設(shè)計防反接保護電路，由于功率MOS管的內(nèi)阻很小，現(xiàn)在 MOSFET Rds（on）已經(jīng)能夠做到毫歐級，解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。
極性反接保護將保護用場效應(yīng)管與被保護電路串聯(lián)連接。保護用場效應(yīng)管為PMOS場效應(yīng)管或NMOS場效應(yīng)管。
若為PMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的接地端和電源端，其漏極連接被保護電路中PMOS元件的襯底。
若是NMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的電源端和接地端，其漏極連接被保護電路中NMOS元件的襯底。
一旦被保護電路的電源極性反接，保護用場效應(yīng)管會形成斷路，防止電流燒毀電路中的場效應(yīng)管元件，保護整體電路。
N溝道MOS管通過S管腳和D管腳串接于電源和負載之間，電阻R1為MOS管提供電壓偏置，利用MOS管的開關(guān)特性控制電路的導(dǎo)通和斷開，從而防止電源反接給負載帶來損壞。
正接時候，R1提供VGS電壓，MOS飽和導(dǎo)通。反接的時候MOS不能導(dǎo)通，所以起到防反接作用。
功率MOS管的Rds（on）只有20mΩ實際損耗很小，2A的電流，功耗為（2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散熱片。解決了現(xiàn)有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過大的問題。
VZ1為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過高擊穿MOS管。NMOS管的導(dǎo)通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。
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