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MOS管,二極管反接保護(hù)電路詳解
  • 發(fā)布時(shí)間:2022-04-13 22:17:36
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MOS管,二極管反接保護(hù)電路詳解
反接保護(hù)電路:
通常我們的電子產(chǎn)品,為防止用戶將正負(fù)極接反,會(huì)對(duì)接口做防反接保護(hù)。
比如接口做成梯形或者開個(gè)缺口,反了不容易插進(jìn),對(duì)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(biāo)識(shí)出正負(fù)極,但總難免用戶出現(xiàn)粗心大意的時(shí)候。
因此需要采用電源反接保護(hù)電路。
1、利用二極管的反接保護(hù)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(diǎn),有0.7V左右的壓降。 不適合輸入電壓比較小的場(chǎng)合
選用肖特基二極管  正向壓降更小但電流較大時(shí),功耗損失較大。 應(yīng)避免使用肖特基
使用肖特基時(shí)存在一個(gè)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(hù),盡量避免使用肖特基二極管進(jìn)行反向保護(hù)。
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
1.2 并聯(lián)二極管    無壓降  缺點(diǎn):反接時(shí) 保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷,應(yīng)選用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
應(yīng)注意避免二極管過電流損壞,考慮使用功率二極管。
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
1.3橋式整流     不存在正負(fù)極反接的問題,但是有兩個(gè)的二極管導(dǎo)通,功耗是單一整流二極管的兩倍。
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
1.4反接時(shí) 不導(dǎo)通  正向無壓降 這個(gè)地如何處理
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
1.5 反接保護(hù)電路  
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
2、增強(qiáng)型MOS管反接保護(hù):   反接MOS管不會(huì)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(jì)防反接保護(hù)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(jí),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(hù)將保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管與被保護(hù)電路串聯(lián)連接。保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管為PMOS場(chǎng)效應(yīng)管或NMOS場(chǎng)效應(yīng)管。
若為PMOS,其柵極和源極分別連接被保護(hù)電路的接地端和電源端,其漏極連接被保護(hù)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(hù)電路的電源端和接地端,其漏極連接被保護(hù)電路中NMOS元件的襯底。
一旦被保護(hù)電路的電源極性反接,保護(hù)用場(chǎng)效應(yīng)管會(huì)形成斷路,防止電流燒毀電路中的場(chǎng)效應(yīng)管元件,保護(hù)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(fù)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(fù)載帶來?yè)p壞。
正接時(shí)候,R1提供VGS電壓,MOS飽和導(dǎo)通。反接的時(shí)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(shí)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。
MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
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