防反接保護(hù)電路

1、防反接保護(hù)電路防反接保護(hù)電路1,通常情況下直流電源輸入防反接保護(hù)電路是利用二極管的單向?qū)щ娦詠韺?shí)現(xiàn)防反接保護(hù)。 如下圖1示：以輸入電流額定值達(dá)到0.7V，那么功耗至少也這種接法簡單可靠，但當(dāng)輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。2A,如選用On semi的快速恢復(fù)二極管 MUR3020PT，額定管壓降為 要達(dá)到：Pd= 2A XQ.7V = 1.4W，這樣效率低，發(fā)熱量大，要加散熱器。2,另外還可以用二極管橋?qū)斎胱稣?，這樣電路就永遠(yuǎn)有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點(diǎn)是，二極管上的壓降會消耗能量。輸入電流為2A時，圖1中的電路功耗為1.4W，圖2中電路的功耗為 2.8W。0冷H叭T丄1圖1

2、，一只串聯(lián)二極管保護(hù)系統(tǒng)不受反向極性影響，二極管有 0.7V的壓降1的兩倍圖2是一個橋式整流器，不論什么極性都可以正常工作，但是有兩個二極管導(dǎo)通，功耗是圖MOS管型防反接保護(hù)電路圖3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(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，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)用場效應(yīng)管與被保護(hù)電路串聯(lián)連接。保護(hù)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(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

3、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(hù)整體電路。具體N溝道MOS管防反接保護(hù)電路電路如圖 3示圖3. NMOS管型防反接保護(hù)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 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

4、20mQ實(shí)際損耗很小，2A的電流，功耗為 (2X2) >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。W|HI1I l-.lilN ': MOS FMAWAAMlliaB-一idVMl N：.VZ1為穩(wěn)壓管防止柵源電壓過高擊穿最好選NMOS。NMOS管接在電源的負(fù)極，柵極高電平導(dǎo)通。PMOS管接在電源的正極，柵極低電平導(dǎo)通。用MOS管防止電源反接的原理電源反接，會給電路造成損壞，不過，電源反接是不可避免的。所以，我么就需要給 電路中加入保護(hù)電路，達(dá)到即使接反電源，也不會損壞的目的。一般可以使用在電源的正極串入一個二極管解決

5、，不過，由于二極管有壓降，會給電路造成不必要的損耗，尤其是電池供電場合，本來電池電壓就3.7V，你就用二極管降了0.6V，使得電池使用時間大減。MOS管防反接，好處就是壓降小，小到幾乎可以忽略不計?，F(xiàn)在的MOS管可以做到幾個毫歐的內(nèi)阻，假設(shè)是 6.5毫歐，通過的電流為 1A （這個電流已經(jīng)很大了），在他上 面的壓降只有6.5毫伏。由于MOS管越來越便宜，所以人們逐漸開始使用MOS管防電源反接了。NMOS管防止電源反接電路：VBAT-GLOADTI1正確連接時：剛上電， MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，所以 S的電位大概就是 0.6V， 而G極的電位，是 VBAT，VBAT-0.6V 大于UGS的閥值

6、開啟電壓， MOS管的DS就會導(dǎo) 通，由于內(nèi)阻很小，所以就把寄生二極管短路了，壓降幾乎為0。電源接反時：UGS=0, MOS管不會導(dǎo)通，和負(fù)載的回路就是斷的，從而保證電路安全。PMOS管防止電源反接電路:1 HjVBAT rg+LOiAD正確連接時：剛上電， MOS管的寄生二極管導(dǎo)通，電源與負(fù)載形成回路，所以S極電位就是VBAT-0.6V，而G極電位是0V , PMOS管導(dǎo)通，從D流向S的電流把二極管 短路。電源接反時：G極是高電平，PMOS管不導(dǎo)通。保護(hù)電路安全。連接技巧NMOS管DS串到負(fù)極，PMOS管DS串到正極，讓寄生二極管方向朝向正確連接 的電流方向。感覺DS流向是反"的？仔細(xì)的朋友會發(fā)現(xiàn)，防反接電路中，DS的電流流向，和我們平時使用的電流方向是反的。為什么要接成反的？UGS滿足閥值要求。利用寄生二極管的導(dǎo)通作用，在剛上電時，使得 為什么可以接成反的？如果是三極管，NPN的電流方向只能是 C到E, PNP的電流方向只能