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  • MOS管,二極管反接保護(hù)電路詳解
    • 發(fā)布時間: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,會對接口做防反接保護(hù)。
    比如接口做成梯形或者開個缺口,反了不容易插進(jìn),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(biāo)識出正負(fù)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(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,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(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: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。
    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 不導(dǎo)通  正向無壓降 這個地如何處理
    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、增強型MOS管反接保護(hù):   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(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。
    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。
    MOS管 二極管 反接保護(hù)電路
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