PMOS管的防反電路設(shè)計(jì)分析-KIA MOS管

防反電路的基本類型：

1、串聯(lián)肖特基二極管

這種方式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，成本低，但損耗較大。一般用于電流不超過 2-3A 的小電流應(yīng)用。

2、在高邊串聯(lián) PMOS

這種方式的驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，當(dāng)電源正接時(shí)，PMOS 溝道導(dǎo)通，管壓降小，損耗和溫升低，當(dāng)電源反接時(shí)，PMOS 溝道關(guān)閉，寄生體二極管實(shí)現(xiàn)防反的功能。缺點(diǎn)是，PMOS 成本較高。一般用于電流超過 3A 以上的大電流應(yīng)用場(chǎng)合。

3、在低邊串聯(lián) NMOS

這種方式柵極驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，且 NMOS 成本較低。其工作原理和 PMOS 類似。但由于這種防反結(jié)構(gòu)使得電源地和負(fù)載地被分割，在汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，很少用到。

詳細(xì)介紹PMOS的防反電路設(shè)計(jì)

如下是最傳統(tǒng)的采用 PMOS 做防反功能的電路單元，PMOS 的門級(jí)接電阻到地。

當(dāng)輸入端接正向電壓時(shí)，電流流過 PMOS 的體二極管到負(fù)載端，當(dāng)正向電壓高于 PMOS 門限閾值電壓，則會(huì)導(dǎo)通溝道，PMOS 的 Vds 壓降降低，從而實(shí)現(xiàn)低損耗。

一般我們會(huì)在門級(jí)和源極之間接穩(wěn)壓管，防止輸入電源波動(dòng)時(shí)，柵源極 Vgs 出現(xiàn)過壓，擊穿 PMOS；

但基本 PMOS 防反電路具有如下兩個(gè)缺點(diǎn)：

1.系統(tǒng)待機(jī)電流較大

PMOS防反單元電路，自始至終，由穩(wěn)壓管和限流電阻構(gòu)成的Vgs驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路都存在暗電流，這樣限流電阻R的選擇將影響整體的待機(jī)功耗；

限流電阻R的取值不宜過大。一方面，普通穩(wěn)壓管的正常鉗位電流基本為mA級(jí)，如果限流電阻過大，穩(wěn)壓管沒辦法可靠導(dǎo)通，其鉗位的性能大打折扣，Vgs存在過壓的風(fēng)險(xiǎn)；

另一方面，限流電阻越大，PMOS的驅(qū)動(dòng)電流越小，其開通和關(guān)斷的過程就越慢，當(dāng)輸入存在電壓波動(dòng)的時(shí)候，PMOS可能長時(shí)間存在于線性區(qū)，導(dǎo)致PMOS出現(xiàn)過溫的問題。

2.存在反灌電流。

采用基本 PMOS 做防反電路設(shè)計(jì)，在做輸入電源跌落測(cè)試時(shí)，隨著輸入電壓跌落，PMOS 溝道仍導(dǎo)通，此時(shí)系統(tǒng)電容的電壓會(huì)反灌電源，導(dǎo)致產(chǎn)品的系統(tǒng)掉電，功能中斷。

在做輸入疊加交流電壓測(cè)試時(shí)，由于 PMOS 完全導(dǎo)通，同樣存在電流反灌的現(xiàn)象，導(dǎo)致電解電容反復(fù)充放電，電解電容存在過熱隱患。

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